Устройство для градуировки радиопиромеиров свч диапазона

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1 б 0278 (21) 2580438/18-25 Я)М КлЗ с присоединением заявки Йф С 01 ) 5/02 Госуяврствеииый коиитет СССР по деяаи изобретеиий и открытий) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ РСВЧ ДИАПАЗОНА ОМЕТРОВ ится к области ний, а именнорометров СВЧ х температуру одящихся в ме 5 0 5 длин меры Изобретение откостемпературных иэмерек градуировке радиопидиапазона, измеряющиплазменных сред, нахталлической камере.Известное устройство 1) , служащее для этих целей, представляет собой тороидальную разрядную метал лическую камеру, в которую введены передающая и приемная антенны, расположенные под углом 9 = 90 ф в экват ториальной плоскости тора, причем к передающей антенне подключен стандартный генератор СВЧ сигнала, а к приемной - стандартный приемник.Недостатком приведенного устройства является то, что в нем не учитываются систематические погрешнос ти, связанные как с потерями мощност СВЧ излучения при передаче ее иэ системы плазма-камера в антенну, так и потерями в волноводном тракте. Кроме того, имеет место дополнительная погрешность градуировки, обусловленная тем, что добротность пустой камеры при определенных соотношенияхы волны излучения к радиусу казависит от типа возбуждаемых в ней колебаний и является, такимобразом, величиной неоднозначной, адобротность камеры с плазмой невсегда можно точно измерять из-затрудности выделения зондирующегосигнала на Фоне собственного излучения плазмы.В качестве прототипа выбрано устройство 2) для градуировки радиопирометров СВЧ диапазона, содержащееизлучатель с известной шумовой температурой,Однако это устройство невоэможйоиспользовать при иэмерениитемпературы плазмы в металлической камере,поскольку не учитываются потери всистеме плазма-камера и в волновод-ном тракте, а также влияние связикамеры с антенной. Это приводит квозникновению систематических погрешностей, а следовательно, к снижению точности градуировки радиопирометров. Целью предлагаемого изобретения является повышение точности градуировки радиопирометров СВЧ диапазона путем исключения упомянутых систематических погрешностей.Для этого в устройство для реализации предлагаемого способа, включающее излучатель, дополнительно введен узел изменения оптической толщины излучателя, излучатель выполнен в риде цилиндра,собранного из единичных излучателей с одинаковой шумовой температурой, расположенных параллельно друг другу и образующей цилиндра, причем излучатель размещен внутри металлической камеры соосно с ней, а металлическая камера выполнена, например, в виде диагностической секции стелларатора.Оптическую толщину излучателя изменяют путем изменения его эффективного сечения поглощения, например, в два раза и определяют поправочный коэффициент градуировки по формуле:ТРгде- поправочный.коэффициент граЫдуировки радиопирометра,Т - шумовая температура излучателя,Т и Т . - яркостные температуры из 4 2.лучателя при различных значениях его оптической толщины.На чертеже схематично изображенопредлагаемое устройств.Устройство состоит из металлической камеры 1 с групповым излучателем2, в которую введена антенна 3, соединенная посредством волноводноготракта 4 с радиопирометром 5, а также узла 6 изменения оптической толщины группового излучателя 2.Групповой излучатель 2 выполненв виде цилиндра, собранного из единичных излучателей 7 с известной иодинаковой шумовой температурой, например газораэрядных трубок ГШ, которые расположены параллельно другдругу и образующей цилиндра, причемгрупповой излучатель 2 расположенвнутри металлической камеры 1 соосно с ней.Металлическая камера 1 может бытьвыполнена, например, в виде диагностической секции стелларатора, тогда в торцах ее может быть размещенузел 6 изменения оптической толщиныгруппового излучателя 2,Устройство работает следующимобразом.Радиопирометром 5 измеряют яркостную температуру группового излучателя 2 при П 12 включенных газоразрядныхтрубках ГШ, которая определяетсясоотношениемикшТ 1 =1 ТШ (1 - е )(2)где 1 - поправочный коэффициент градуировки шкалы радиопирометра 5,Т Ш - шумовая температура группового излучателя 2,Ж - коэффициент поглощения одной газоразрядной трубкиГШИзменяют оптическую толщину группового излучателя 2 путем измененияего эффективного сечения поглощения,например, в два раза, включая еще /2газоразрядных трубок ГШ, и вновь измеряют яркостную температуру группового излучателя 2, которая определяется теперь соотношением:Т 2 =1 Т,(1 - е ф") (3)Соотношения (2) и (3) представля-,ют собой систему двух уравнений сдвумя неизвестными, из совместногорешения которой определяют поправочный коэффициент градуировки шкалырадиопирометра 5г 220Т (,2 Т - т) фа затем и новую цену деления шкалы радиопирометра 5 с учетом исправочного коэффициента градуировкио = э)где В - первоначальная цена деленияшкалы радиопирометра,Благодаря тому, что между двумяизмерениями изменяют оптическуютолщину излучателя и по результатамизмерений определяют поправочный1 коэффициент градуировки шкалы радиопирометра, с учетом которого определяют цену деления шкалы радиопирометра, учитываются потери в системе плазма-камера и в полноводном40 тракте, а также влияние связи камерыс антенной. Это позволяет исключитьсистематическую погрешность, которая на высоких частотах достигает100, и таким образом повысить точность градуировки рад юпирометровСВЧ диапазона, т.е. ;.:висить точность измерения температуры плазмыв металлической камере,Формула изобретенияустройство для градуировки радиопирометров СВЧ диапазона, содержащее излучатель с известной шумовой температурой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности градуировки радиопирометров СВЧ диапазона, в устройство дополнительно введен узел изменения оптической 60 толщины излучателя, причем излучатель выполнен в виде цилиндра, собранного из единичных излучателей, с одинаковой шумовой температурой, расположенных параллельно друг дру- Я гу и образующей цилиндра, и разме713231 1. Голант В.Е. Сверхвысокочастотные методы исследования плазмы, М "Наука", 1968, с. 257.2. СВЧ излучение низкотемпературной плазмы. Под ред. А.Е. Башаринова, М., Сов. радио, 1974, с. 223. Составитель В. Зайченкоедактор М. Кузнецова Техред И.Асталош Корректор Н. Швыдк Тираж 907 ственного комите обретений и откр 35, Раушская наб а Филиал ППП "Пютент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щен внутри металлической камеры со-осно с ней, а металлическая камеравыполнена, например, в виде диагнос-тической секции стелларатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 574/8 ВНИИПИ Государ по делам из 13035, Москва, Ж ПодписноеСССРийд. 4/5