Способ диагностики плазмы

378762 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советскик Социалистических Республикельствависимое М. Кл. 6 01 п 27/62Н 01 з 4/00 аявлено 29 Л т/,1970 ( 1434502/26-2 исоединением заявкиКомитет по делам Приоритет -Опубликовано 18 ЛУ,зобретений и открытийпрч Совете МинистровСССР К 533,9.07(088.8) Бюллетень19 ата опубликования описания 1 ЗХ 11,97 Авторыизобретения тницкии и В. В. Коробки аявит гетический институт им,жанов ПОСОБ ДИАГНОС ЛАЗМЬ 2 бочим телом. Примевение лазера для измере,ния затухания излучения и, соопветственно, для оп 1 ределения частоты столкновений имеет существенные преимущества по чувствитель носпи, Это объясняется тем, что затухание излучения увеличивается за счет многокрагного прохоидения (обычно не менее 100) через плазму, помещенную внутри лазерапричем эффект усиливается в результате прохожде- О ния лоуча через рабочее тело лазера.В случае, копда число столкновений электронов с атомами частиц в плазме значительно, показатель преломления является комплеконой величиной:5 Здес ао2 оР ча зоо+ча (со що 1 +чз 1+ 2 де йо - плазменная частота; в - частота излучения л- частота столкновен атомными часгицами,При расположении такой енностью / внутри лазера ча ость его излучевия Уменяюгзера; я э ктрона плазмы протясгота ц и мощся на величины; Изобретение относится к диапносгике плазмы и служит для определения плотности элекгронов и частоты их столкнавений с атомными частицами.Известен опособ определевия плотности электронов и частоты столкновений электронов с атомными частицами при заполнении исследуемой плазмой резонатора,который просвечивают зотлдирующим излучением минороволнового диапазона. В извеспном способе измеряют смещение резонананой частоты и изменение добротности резонатора при изменения параметров плазмы. Однако диапазон измерений известного способа ограничен уровнем электронных плотностей порядка 10"см - з, пооколвку прои более высоких значениях электронной плотности плазменная частота становится чрезмерно болвшой, а необходимые размеры резон агар а - недопустимо,малыми. Дальнейшему расширению пределов измерений,препягспвует также явление отсечки.Предлагаемый способ успраняет указанные ограничения и позволяет на много порядков расширить диапавон измерений указанных параметров.По,предлагаемочгу способу определяют юмплексный показатель преломления плазмы по измерениям частоты и мощности лазерного излучения тери расположении исследуемой плазмы внутри лазера последовательно с ра.= -.",. СитОЗН.л. Г, го, 0 " -АЦ(6) ш Ь од+узПр едмет из о беретени я 4 геен,соои Составитель Е, Громов Текред Т. Миронова Рдактор А, Батыгпи Корректор Н. Лук Заказ 341/1083 Изд.477 Тираж 755 ПодписноеЦ 11 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий нрн Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред, Патент Здесь ьп - изменение показателя прело/мления среды;/. - оптическая длинна лазера;Л, - плотиость электронов в плазме;а - коэффициент усиления рабочего тела лазера;Р - внутренние потери мош 1 ности (включая рассеяние, дифракцию, пропускание зеркал и т. п.);2 соИ - лотери, внасимые плазмой Р = -Тацс как М =и - 1, а аР, И и, кроме тогов оптическом дианазове сизйсР, (4) и (5) можно записать в виде: Плазменная частота связана с электроннойплотностью У, нзвестным соотношением Таким образом, измерение изменений частоты и мощности лазерного излучения дает,возможность определить нлотность электронов и частоту их столинОвений с атомными частицами.наиболее точные намерения можно выполнить путем сопоставлевия изменяющихся частоты и мощности лазерного излучения с одноименными величинами эталовного лазерного излучения, Для определения изменения частоты измученне лазера смешивают с эталонным лазерным излучением и измеряют частоту биений, возникающих при помещении плазмы 5 внутрь лазера. Для точного определевия изменения мощности излучения,до помещения в лазер плазыы выраввивают мощность излучения лазера с мощностью эталонного лазерного излучения, а затем измеряют разность 10 мощностей, ввозникающую прои помещениив лазер исследуемой плаамы.1 предлагаемый способ в значительной степени расширяет пределы измерений, так как отсечка наступает при У, - 10 ем - (для 15 щ - 10"). С другой стороны, благодаря узкойспектральной ширине линии лазерного излучения,не предоставляет пр 1 инцлвиальных трудностей измерение частоты в 100 ги, что при а - 101 всек -соо пветствует Л/, - 10 см - з. Зна чительным отказывается также интервал измеряемых частот столкнОвений, Так как лазерное,излучение является довольно мощным, имеется возможность зарегисприровать незначительную часть полной мощности. Например, Ори М, = 10" см - ,= 10-, имеем у - 2);НГ дИ 7)с,10" -- , Если =10 -- :1, то частоту столкновений можно измерить в диапазоне от 2 10 до 2 10" сек=. Способ диагностики 1 плазмы путем созда ния исследуемой плазмы в:резонаторе лазераи,иамерении смещения частот генерируемых мод лазера путем сравнения с частотами мод эталанного лазера, отличающийся тем, что, с целью одновременного определения актив ной и реактивной составляющей проводимостиплазмы, одновременно измеряют,изменение полной мощности излучения лазера на всех генерируемых мОдах, сравнивая ее с мощностью эталонного лазера.