Способ определения параметров неоднородной плазмы в магнитном поле

Союз Советсник

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н987483 Ò

Щ

// (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 22.05.80 (21)- 2929627/18-09 с присоединением заявки Но— (23) Приоритет

Опубликовано 070183. Бюллетень NP 1

-Дата опубликования описания 07.01.83

)$g) g+ з

G N 22/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317 (088. 8) В.И.Архипенко, В.Н.Будников, В.E.Ïëþòà, И.A.Poìàí÷óê и Л.В.Симончик

3.-,л

3 !

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики АН Белорусской CCP (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ IIAPAMETPOB НЕОДНОРОДНОЙ

ПЛАЗМЫ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах.

Известен способ определения параметров неоднородной плазмы по отсечке зондирующей волны, в котором измеряют частоту сигнала, при которой происходит увеличение амплитуды отраженной от плазмы электромагнитной волны или соответствующее уменьшение амплитуды проходящей волны и определяют максимальную концентрацию электронов по на пути зондирования (1 ), Однако этот способ не позволяет определить концентрацию плазмы, размеры которой сравнимы или меньше длины волны зондирующего излучения.

Известен также способ определения параметров неоднородной плазмы в магнитном поле, основанный на зондиро-, вании плазменного объема амплитудно модулированной электромагнитной волной с частотой, меньшей максимальной плазменной и циклотронной частот (,2 ).

Однако известный способ не обес- 25 печивает определение максимальных значений локальной концентрации электронов в плазменном объеме.

Цель изобретения — определение максимальных значений локальной кон- 30 центрации электронов в плазменном объеме.

Цель достигается тем, что согласно способу определения параметров неоднородной плазмы в магнитном поле измеряют распределение интенсивности излучения в видимой области спектра вдоль исследуемого плазменного объема, определяют положения максимумов указанного распределения, которые соответствуют участкам с максимальной концентрацией электронов, равной критической концентрации для зондирующей электромагнитной волны. ,На фиг.1 приведена структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 — распределение переменной составляющей интенсивности 6 2 излучения плазмы по длине Д, I

Устройство содержит баллон 1, магнит 2, волновод 3, генератор 4 и систему регистрации интенсивности излучения плазмы в,оптическом диапазоне, включающую световод 5, фото приемник 6, усилитель 7, синхродетектор 8; самописец 9, баллон 1 с плазмой вводится в волновод 3 через отверстия в середине его широких сте-. нок, к нему .подводится амплитудно модулированная волна типа Н о от

987483 генератора 4 на частоте, для которой выполняется условИе 4m, где ив угловая частота зондирующего сигнае ла, g — циклотронная частота.

Ю

Поглощение электромагнитной волны приводит к локальному нагреву электронов и дополнительной ионизации в области, где максимальная в сечении концентрация п равна критической и . Поглощение зондирующей волны изменяет положение области 10 плазмы, в которой и = n . Однако при малой амплитуде и длительности зондирующего сигнала, возмущение плазмы незначительно и максимум выделенной энергии находится в точке и = c для исходной плазмы. В слабо йонизированной плазме нагрев электронов и дополнительную иойизацию можно регистрировать по увеличению интенсивности светового излучения с помощью фотоприемника 6. Сканирование вдоль и поперек плазменного объема осуществляется подвижной системой внутри магнита. По положению максимума пространственного распределения интенсивности светового излучения можно определить локально концентрацию, которая равна критической для зондирующей волны и максимальна в данном поперечном сеченииa . 30

Формула изобретения

Способ определения параметров неоднородной плазмы в магнитном поле, основанный на зондировании плазменного объема амплитудно модулированной электромагнитной волной с частотой, меныаей максимальной плазменной и циклотронной частот, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью определения максимальных значений локальной концентрации электронов в плазменном объеме, измеряют распределение интенсивности излучения в видимой области спектра вдоль исследуемого плазменного объема, определяют положения максимумов указанного распределения, которые соответствуют участкам с максимальной концентрацией электронов, равной критической концентрации для зондирующей электромагнитной волны. источйики инФормации принятые во внимание при экспертизе

1. Русанов В.Д. Современные методы исследования плазмы. N., Госатомиздат, 1962, с. 41.

2. Голант В.Е. Сверхвысокочастотные методы исследования плавуны. М.„ Наука, 1968, с. 174 (прототип).

98>483

Составитель В.Валуев

Редактор С.Патрушева Техред О.Неце Корректор Г.Огар

Заказ 10284/30 Тираж 311 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r,. Ужгород, ул. Проектная, 4