Устройство для диагностики низкотемпературнойплазмы

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства Ме 1, Кл. б 01 г 31/246 01 п 27/б 2 Ст 01 п 21/02 310325/26-25) Заявлено 22 11.1969 и Мо исоединением зая Комитет по делам аобретений и открытий при Совете Министров СССРитет УДК 533,9,08(088. публиковано 14.111.1972. Бюллетень Ме 10ата опубликования описания 24.17.1972 вторызобретени Л, Н, Пятницкий и В. обк ижановско гетическии институт им явите ИЗКОТЕМПЕРАТУРНО УСТРОЙСТВО ДИАГНОС ЗМЫ Изоб исследо плазме ионизи лученн ретение относится к устроиствам для вания материалов, находящихся в ном, т, е. частично или полностью в ованном, состоянии, в частности, пои в разрядных приборах. Известны устройства для диагностики низкотемпературной плазмы методом рассеяния света, содержащие лазерный источник моно- хроматического излучения с трехуровневым рабочим телом, в частности импульсный рубиновый лазер, анализатор спектра излучения, рассеянного исследуемым объектом под углом, не равным нулевому углу рассеяния, узел ослабления паразитного света и свето- приемник. Обработка данных, получаемых с помощью таких устройств, позволяет оценивать концентрацию и температуру электронов в плазме, а также ряд других параметров плазмы. Однако измерение малых концентраций электронов, а также измерения плазмы с малой электронной температурой встречают значительные трудности, связанные с повышенным при этих условиях влиянием паразитной засветки от основной линии излучения лазера. Применяемые в известных устройствах обычные фильтры паразитного света обеспечивают измерение концентраций электронов от 10" см ви электронных температур 15000- -20000 К, между тем как во многих случаях необходимо снизить минимальный предел измеряемых параметров.Цель изобретения - расширение диапазонадиагностируемых параметров.Достигается она благодаря выполнениюузла ослабления паразитного света в виде протяженной структуры, заполненной веществом рабочего тела лазера.Изготовление фильтра из вещества рабочего тела лазера наиболее эффективно способствует ослаблению паразитного света,Ниже рассматривается работа устройства срубиновым лазером.При комнатной температуре коэффициентпоглощения рубина К на К линии (6943 ангстрема) составляет примерно 0,2 см - , а ширина линии поглощения - около б ангстрем.Основную часть энергии лазер излучает в линии б 943 ангстрема с шириной 0,1 - 0,5 ангстрема. Следовательно, рубиновый фильтр поглощает именно тот участок спектра, который дает паразитную засветку.При приведенном выше коэффициенте поглощения для уменьшения интенсивности па разитной засветки в 100 раз необходимфильтр длиной в 24 слт, в 1000 раз - длиной в 48 слт. Практически фильтр такой длины может быть изготовлен только в виде стержня небольшого диаметра, например около 1,5 см. зо Однако это не приведет к потере света из.заРедактор Ь. Федотов Заказ 1002,5 та р ак:1:.". .1 о в с.;сЦНИИПИ 1(омггтсга г:о дсаав Савосс: а.:сткрвн: Срг: Совете Л 1 аввстров СССМосква".-,1, увскак вао.,;: . 5 Тааогра(грос враув(ва. 2 ограничения апертуры. Действительно, нр установке такого фильтра за анализатором спектра рассеянного излучения, например за щелью монохроматора, лучи расходяшсгося пучка света испытывают на боковой поверхности кристалла полное внутреннее Отраже. ние, и весь световой поток, исключая Незначительные потери на торцах, достнгас све 1 оприемника.Настоящее усроЙСО Обеспечивает также автоматическое слежение частоты поглощения фильтра за частотой излучения лазера, которая может изменяться при изменепнях температуры окружающей среды. Поскольку данный фильтр выполнен из того же вещества, что и лазер, для строгого совпадения указанных частот достаточно обеспечить одинаковую температуру фильтра и лазера созданием хорошего теплового контакта между ними, Изменяя одновременно температуру фильтра и лазера, можно подобрать ширину,И 1:ии;Оглощения, при котороЙ искажения спектра расссяния незначительны, и в то ке врем снег.тр практически не содержит пара- литнОЙ зссветки,УстройСтво;гя диагностики низкотемпературпой нл(1 змы аетодом рассеяния света, со;с ожащес лазсрныи исто-иИк Онохроати;сскоо 1 гзлутген 1 я с трехуровневьл рабочим тс.ОЪ 1, напр:мер и:Иу,ьсы 11 рубиновый;азер, ан-лн:1 аор спектра излучен 11 я, рассеян ого 1 Ссасдуемым объектом под углом, не 15 равным ну,сзому углу рассеяния, узел ослабления наразитного света и светоприемник, от,гичагоигеесгг тем, что, с целью расширения диапазона диагностируемых параметров, узел ослабления паразитного света выполнен в 20 виде протяженной структуры, заполненнойвеществом рабочего тела лазера.