Устройство для диагностики плазмы методом рассеяния света

 

Изобретение относится к активной бесконтактной диагностике плотной высокотемпературной плазмы. С целью повышения точности измерения ттолезного сигнала и расширения области применения метода рассеяния света измерение сигнала рассеяния осуществляется путем временного разделения полного сигнала с помощью двух электрооптических затворов и оптической линии задержки в делительном блоке устройства на два. Один из них представляет собой смесь рассеянного излучения и плазменного фона, а другой - только фона.Это позволяет производить регистрацию последовательных во времени сигналов на одном ФЭУ, работающем в и myльcнoм режиме. Устройство можно использовать на экспериментальных установках типа зети тета-пинчей, плазменного фокуса для измерения параметров плотной (ПрS 10 см) плазмы. 2 ил. iS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3840852/24-25 (22) 07.01.85 (46) 23.06.87. Бюл. N- 23 (72) Л.Л.Гольдинов (53) 535.24 (088.8) (56) Аксенов В.А., Ерошенко В.M., Мушинский А.А., Пятницкий Л.H.

Приборы и техника эксперимента, 1973, ((5, с, 210.

Авторское свидетельство СССР

9 279812, кл. G 01 И 9/24, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПЛАЗMbI МЕТОДОМ РАССЕЯНИЯ СВЕТА (57) Изобретение относится к активной бесконтактной диагностике плотной высокотемпературной плазмы. С целью повышения точности измерения полезного сигнала и расширения области применения метода рассеяния света измерение сигнала рассеяния осуществляется путем временного разделения полного сигнала с помощью двух электрооптических затворов и оптической линии задержки в делительном блоке устройства на два. Один из них представляет собой смесь рассеянного излучения и плазменного фона, а другой — только фона.Это позволяет производить регистрацию последовательных во времени сигналов на одном

ФЭУ, работающем в импульсном режиме.

Устройство можно использовать на экспериментальных установках типа эетС> и тета-пинчей, плазменного фокуса для измерения параметров плотной (пе IO cM ) плазмы. 2 ил.! 13188

Изобретение относится к технике измерения свойств вещества путем наблюдения за прохождением света через вещество с помощью управления поляризацией световых лучей, исходящих от независимого источника, и может быть использовано для диагностики плотной высокотемпературной плазмы тета- и эет-пинчей, плазменного фокуса. f0

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных воэможностей устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для диагностики 15 плазмы методом рассеяния света; на фиг,2 — оптическая схема светоделительного блока.

Устройство содержит зондирующий плазму импульсный лазер 1, собираю- 20 щую линзу 2, делительный блок З,линзу 4, фокусирующую свет на щель анализатора 5 спектра, фотоумножитель 6.

Оптическая схема (фиг.2) светоделительного блока 3 (фиг.1) состоит из призмы 7 Глана, пространственно разделяющей входной световой поток на две взаимно перпендикулярные линейно,поляризованные компоненты, плоских зеркал 8, электрооптических элементов 9 и 10, анализаторов 11 и

12, оптической линии 13 задержки и нейтрального фильтра 14. Призма 7

Глана, электрооптические элементы 9 и 10 и анализаторы 11 и 12 составля — 35 ют два ортогонально ориентированных электрооптических затвора.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (до прихода 40 рассеяния) управляющий импульс напряжения на электрооптических элементах 9 и 10 (фиг.2) отсутствует, в результате чего электрооптические затворы в обоих плечах светоделитель- 45 ного блока (фиг.2) оказываются перекрытыми для входного светового потока, что реализует работу фотоумножителя в импульсном режиме.

В известный момент времени, пред- 50 шествующий моменту появления полезного сигнала рассеяния, на электрооптические элементы 9 и 10 (фиг.2) одновременно подается,полуволновой импульс напряжения на время сущест- 55

-6 вования полезного сигнала (cü„ 10 с)

Так как плазменное излучение неполяризовано, а сигнал рассеяния плоскополяриэован ортогонально, например, анализатору 12, то очевидно после анализатора 11 и оптической линии 13 задержки в одном плече длительного. блока (фиг.2) будет присутствовать задержанный на время м з 7,„ сигнал, соответствующий только собственному излучению плазмы, а на выходе анализатора 12 и в другом плече (фиг.2) — суммарный сигнал фона и рассеянного излучения.

Сведя затем с помощью, например, зеркал 8 световые потоки в плечах светоделительного блока (фиг.2) в один пучок, преобразовав в анализаторе 5 спектра и усилив его с помощью фотоумножителя 6, на выходе его получим разнесенные во времени сигналы с равными значениями фона, что достигается использованием компенсирующего нейтрального фильтра 14 в одном из плеч светоделительного блока. Дальнейшее вычитание полученных сигналов позволяет выделить компоненту, соответствующую только сигналу рассеяния.

С учетом дробового шума фотоумножи-. теля при сигналах, больших 10 Вт (при рассеянии на плазме с электрон- ° ной концентрацией п 10 см ), условие равенства фоновых составляющих в обоих сигналах нарушается не более чем на 37. формула изобретения

Устройство для.диагностики плазмы методом рассеяния света, содержащее импульсный лазер, линзу, фокусирующую лазерное излучение в сосуд для плазмы, линзу, собирающую рассеянный свет, анализатор спектра, светоделительный двуплечий блок и фотоумножитель, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей устройства, .светоделительный блок размещен между линзой, собирающей рассеянный свет, и анализатором спектра и включает в себя призму Глана, два ортогонально ориентированных электрооптических затвора, размещенных каждый в своем плече светоделительного блока, оптико-волоконную линию задержки в одном и нейтральный фильтр в другом плечах блока, и систему плоских зеркал для передачи выходных сигналов светоделительного блока на вход анализатора спектра.

131ÂÂÜ0

Фиа1

Составитель Е.Маколкин

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор С.Пекарь

Заказ 2501/35 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4