Устройство для измерения пространственного распределения концентраций плазмы и газовых струй

)5 ЕНИЯ К АОТОРС фиг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПЮ И 305 РЕТЕНИЯМ И ОПРЬПИИ ГНЙТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕ НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1046661, кл. С 01 В 22/00, 1981,Москалев И.Н., Стефоповский А.М.Диагностика плазмы с помощью открытых цилиндрических резонаторов. М;,Знергоиэдат, 985, с. 109-110.а(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЧЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЛАЗМЫ И ГАЗОВЫХ СТРУЙ.(57) Изобретение относится к .техникеизмерения иа СВЧ. Цель изобретения -обеспечение возможности измерения,одного импульса плазмы или одного Изобретение относится к технике измерения на сверхвысоких частотах,в частности к устройствам, исполь- . зующим для измерения многоканальные открытые осесимметричные резонаторы , для определения параметров плазмы и газовых струй (при испопьзовании резонатора с большим отношением его диаметра к рабочей длине волны).Цель изобретения - обеспечениевоэможности измерения одного импульса плазмы или одного импульса газа.На фиг. 1 приведена конструкцияустройства для измерения пространственного распределения концентрации импульса газа. При заполнении резонатора плазмой или газом резонансныечастою каждой моды смещаются пропорционально средней плотности по обьему, занимаемому электрическим полемкаждой моды. Сдвиг частоты реализуется по изменению времени появлениясигнала в приемнике при пилообразномсвипировании частоты СВЧ-г-ра. Знаянабор смещений ЬО/ Я(где Я к - резонансная частота канала; ЬИ - частотное смещение резонаторов нри наличии электронного пучка или струи вотрезкекруглого волновода), соответствующих различным модам, с номощью решения обратной задачи восстанавливают ф-цию распределения концентоации алектронов тнли гавоваи струй) Япо сечению резонатора эа один рабочийимпульс. 2 ил. плазмы и газовых струй; на 2 -, дан разрез А-А на фиг.Устройство содержит резонатор в виде отрезка круглого волновода 1, вокруг которого свернуты основные пары отрезков 2,3 и дополнительные пары отрезков 4, 5 прямоугольных волноводов. Отрезки 2,4 прямоугольных волноводов являются возбуждающими (воэбужцающие каналы), а отрезки 3,5 прямочольных волноводов являются приемными ,приемные каналы). На фиг.2 показаны (возбуждающие) отрезки прямоугольных волноводов. Число возбуждающих отрезков 2,4,6-9 прямоугольных314594304 плазмы и газовых. струй, включающее резонатор в виде отрезка круглого волновода, двух основных па 11 отрезков прямоугольных волноводов, имеющих общую узкую стенку, располагаемых на окружности с внешней стороны резонатора в виде отрезка круглого волновода и связанных, с ним через отверс тия в их общих широких стенках основных пар отрезков прямоугольных волно.водов и стенки отрезка круглого волповода, прйчем концы основных пар отрезков прямоугольных волноводов за корочены:и входы имеют фланцы дляподключения СВЧ-генератора или приемника, а отверстия, соединяющие основные пары отрезков прямоугольных волноводов с отрезком круглого волново да в первой основной паре отрезковпрямоугольных волноводов, размещены на расстоянии й, равном в, а во второй основной паре отрезков прямоугольных волноводов на расстоянии, 25 равном % /2,где 9 в - длина волны вотрезке прямоугольного волновода, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения одного импульса плазмы или одного 30 импульса газа, в него введены дополнительно п пар отрезков прямоугольных. волноводов, .располагаемых на той жеокружности с внешней стороны резона- .тора, а.расстояние между отверстиями ЗБ в дополнительных парах отрезков прямоугольных волноводов выбирается рав. ным 40 гДе,Формула изобретения 45Устройство для измерения, пространственного распределения концентраций волцоводов равно шести, На .стенке 1 Оотрезка круглого волновода 1, являющейся также стенкой отрезков прямоугольных волноводов 2,4,6-9 выполненыотверстия 11-1 б связи.Каждый возбуждающий канал 17 питается от своего СВЧ-генератора (непоказан), соответствующий ему приемный канал 1 В нагружен на свой прйем".ник (не показан).Устройство для измерения пространственного распределения концентрацииплазмы и газовых струй работает сле"дующим образом,. Каждая пара отрезков прямоугольных волноводов, например 2,3 с одинаково расположенными отверстиями, например 12 настроена на возбуждение иприем одной моды.При заполнении резонатора в видеотрезка круглого волновода 1. плазмойили газом резонансные частоты каждоймоды смещаются пропорционально средней плотности по объему, занимаемомуэлектрическим полем каждой моды.Сдвиг частоты регистрируется извест"ными способами, например, по изменению времени появления сигнала в приемнике при пилообразном свипированиичастоты СВЧ"генератора. Зная наборМ;,смещений " (где Я к - резонанснаякчастота канала; ЬЯ - частотное смещение резонаторов при наличии электронного пучка или струи в отрезкепрямоугольного круглого волновода 1),соответствующихразличным модам, спомощью процедуры решения обратнойзадачи восстанавливают Функцию распределения концентрации электронов(или газовых струй) по сечению резонатора эа один рабочий импульс. 2.са.=%в/2 1+ 1) 3и+1К=(1,2 п) - порядковый номердополнительной парыотрезков прямоугольных волноводов;орректс р С.1 Иекмар роивводственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород Гагарина,1 Заказ 4356 Тираж 490 подписноеВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5