Способ определения напряженности электрического поля в ионизованном газе
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК171290 01 й 29/1 БРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬС ВТОРСКО изобретения - повышение чувствительности измерений и обеспечение возможности бесконтактного исследования слабо ионизованных сред, Внутреннее электрическое поле в ионизованном газе определяют путем выделения излучения в спектральной линии с последующим пропусканием через линейный поляризатор, регистрируют две ортогональные линейно поляризованные компоненты спектральных ионных линий, соответствующих переходамс уровней дублетов, имеющих тонкое расщепление порядка атомной температуры, на обш 1 й нижний уровень, измеряют интенсивно и этих линий и аналитически определяют напряженность внутреннего электрического поля по совпадению теоретической и экспериментальной зависимостей. 3 ил,ныи у и Т.В, Рудав ЖЭТФ ьных лини АПРЯЖЕНЯ В ИОНИоптическим ения м и азов, Цель ные компоненты спектральных й, соответствующих переходам ублетов, имеющих тонкое расорядка атомной температуры, овень, измеряют их интенсивзатем по измеренным интенпределяют зависимость вида Изобретение относится к поляризационной и оптической спектроскопии, преимущественно к спектроскопии ионизованных газов,Целью изобретения является повышение чувствительности при бесконтактных измерениях внутреннего электрического поля в ионизованном газе.Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу определения напряженности электрического поля в ионизованном газе, включающему выделение оптической спектральной линии эмиссии, излучение в выделенной спектральной линии линейно поляризуют, дополнительно регистрируют две ортогональные линейно поляризован ионных лини с уровней д щепление и на общий ур НОСТИ 1 у И 1 г СИВНОСТЯМ 0 А(Е); ГДЕ С"1 Р 1 42 о) И й 2 (41,42,4 о) - ЧИСЛЕННЫЕ коэффициенты, зависящие от полных угловых моментов составляющих дублета 31,12 и ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(56) Казанцев С.А, и др. Письм1987, т. 45, М 1, с. 15 - 17.Грим Г. Уширение спектрав плазме М.: Мир, 1978, с, 419.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЗОВАН НОМ,ГАЗЕ(57) Изобретение относится кполяризационным измерспектроскопии ионизованныхобщего нижнего уровня спектральных переходов 3 осопоставляют ее с аналогичной теоретической зависимостью для выбранных линий как функции электрического поля Е 1 - А(Е) - и по совпадению теоретической и экспериментальной зависимостей определяют величину напряженности внутреннего электрического поля Е.На фиг, 1 представлена схема экспериментальной установки для определения напряженности электрического поля для плазмы разряда в полом катоде; на фиг. 2 - экспериментальная зависимость величины А от давления среды для работы точек с различной радикальной компонентой (плазмой разряда в полом катоде); на фиг. 3 - экспериментальная зависимость распределения напряженности электрического поля в плазме по координате (радикальная зависимость) для различных значений давления среды.Способ осуществляют следующим образом, используя устройство, показанное на фиг. 1.Излучение плазменного источника 1 помещают в центр фокуса линзы 2. Излучение анализируемого объекта фокусируют на .входную щель монохроматора 3, которым выделяют нужную спектральную линию. За выходной щелью монохроматора 3 устанавливают поляризатор 4, который поляризует излучение данной спектральной линии и делит его на два пучка с взаимно ортогональными поляризациями, Регистрация этих пучков соответствует регистрации одной (из двух) спектральной линии, соответствующей переходу с уровня одного из дублетов, имеющих такое расщепление. Регистрация другой спектральной линии производится после выделения ее монохроматором после регистрации и обработки данных по первой линии и аналогичным образом.Изменение интенсивности поляризованных компонент производят двухканальной схемой: двумя фотоэлектронными умножителями 5 и 6, сигналы с которых поступают на входы аналого-цифровых преобразователей 7 и 8, информация с которых поступает в накопитель 9 информации (накопительный прибор или ЭВМ), с которого считывают информацию о величинах интенсивностейу и 1 и производят их статистическую обработку и аналитический расчет величины А(у, 1). Сопоставляя ее с теоретическими зависимостями А(Е) для конкретных условий в ионизованной среде, определяют величину напряженности поля Е при совпадении зависимостей. Погрешность в определении напряженности элект 35(при уо =28 МПа),П р и м е р 2, Для излучения в фиксированной точке з. = 2,5 мм (радиальная компонента) при давлении среды 40 последовательно получали экспериментально величину А (х 10 ) соответственно 3,2; 3,35; 3,45 и 3,50. Сопоставление с теоретическими расчетами дало величину на пряженности электрического поля в данной 45 50 55 5 10 15 20 25 30 рического поля Е включает погрешность измерения спектральных характеристик линий и погрешность принятой модели анизотропной релаксации.П р и м е р 1. Измеряли распределение напряженности внутреннего электрического поля в разряде в цилиндрическом полом катоде диаметром 1 см и длиной 5 см, в аргоне при давлениях 0,01 - 0,5 Торр и постоянных токах 20 - 25 мА по спектральным лфкиям аргона 3819 и 3883 А, соответствующим переходам с дублета 4 б Р 1(г, 1 уг на нижний уровень 4 р 01 П. Наблюдали излучение вдоль оси ОХ, параллельной оси цилиндрического катода. С помощью отверстия, размеры которого составляли 0,3 х 0,3 мм, помещенного вместо входной щели монохроматора, выделяли излучение с определенного участка отрицательного свечения, удаление которого от оси катода Е было фиксированным или варьировалось,, Область отрицательного свечения характеризуется максимальной выраженностью поляризационных эффектов спектральных линий, обусловленной особенностями скорости дрейфа ионов в плазме и дрейфовым самовыстраиванием,После поляризатора ортогональные компоненты поляризующего излучения поступали в каналы регистрации и измерения интенсивности излучения и в вычислительное устройство для расчета величины функции А, которую затем сопоставляли с теоретически рассчитанной зависимостью точке соответственно 60; 43; 40 и 35 В/см. П р име р 3. При фиксированном давлении среды Р = 0,1 Торр в условиях примера 1 было измерено радиальное распределение напряженности электрического поля на удалении г по радиусу от центра симметрии, равном 1,3; 2,25; 2,5 и 3 мм. Расчетные величины функции А составили соответственно 1,9 10; 3,0 10; 3,2 10 и 4,5 10 г. После сопоставления с теоретической зависимостью определяли распределение напряженности электрического поля в анализируемдй области. Величина Е составила 11, 32, 55, 110 В/см,Экспериментальные зависимости функции А от давления газа Р в различных точкахсреды в полом катоде (радиальная симметрия картины) приведены на фиг, 2. При малых удалениях от оси величина А 5слабочувствительные к давлению, однакопри удалении от центра зависимости А (Р)становится все более отчетливой.Радиальная вариация внутреннегоэлектрического поля Е в плазме при давлениях 0,1-0,3 Торр представлена на фиг. 3.Использование предлагаемого способапозволяет производить измерения слабыхвнутренних электрических полей.Таким образом, изобретение обеспечивает повышение чувствительности бесконтактных спектроскопических методовопределения внутреннего электрическогополя и расширение диапазона их применимости за счет использования дополнительной спектроскопической характеристики, аименно поляризации линии эмиссии (способ-прототип позволяет измерить внутреннее электрическое поле только в плазме).Предлагаемый способ может быть применен для широкого класса ионизованных газов в лабораторных условиях,физико-энергетическихустановках, в астрофизических объектах, например эруптивных процессах в солнечной атмосфере, и в 30геофизических ионосферных условиях сцелью получения информации о силовыхструктурных и энегетических свойствахобъекта,35 Формула изобретения Способ определения напряженности электрического поля в ионизованном газе, включающий выделение оптической спектральной линии, регистрацию ее интенсивности, определение аналитической зависимости интенсивности от величины напряженности электрического поля, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, излучение выделенной спектральной линии предварительно линейно поляризуют, регистрируют интенсивности двух ортогональных линейно поляризованных компонент спектральных ионных линий 1 у и Ь, соответствующих переходам с уровней дублетов, имеющих тонкое расщепление порядка атомной температуры, на общий нижний уровень, по измеренным значениям интенсивностей определяют зависимость вида А(Е):-Р 42 lо)(У а)З 1,42 фУ )с ( 12, эо) (у+ д)л 0 У+ И 2 а где а О 2 3 о) и а 32,1 о) численныекоэффициенты, зависящие от полных угловых моментов составляющих дублетами,32 иобщего нижнего уровня спектральных переходов 4 о,и сопоставляют ее с аналогичной теоретической зависимостью для выбранных линийкак функции электрического поля Е,еда ктор А,Лежни на Техр Корректор Т,Мале аказ 534 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1
СмотретьЗаявка
4811272, 06.04.1990
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАЗАНЦЕВ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, РЕБАНЕ ВАЛЕНТИНА НИКОЛАЕВНА, РУДАКОВА ТАМАРА ВИКТОРОВНА
МПК / Метки
МПК: G01R 29/12
Метки: газе, ионизованном, напряженности, поля, электрического
Опубликовано: 15.02.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1712901-sposob-opredeleniya-napryazhennosti-ehlektricheskogo-polya-v-ionizovannom-gaze.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения напряженности электрического поля в ионизованном газе</a>
Предыдущий патент: Способ измерения диаграммы направленности антенны
Следующий патент: Устройство контроля цепи
Случайный патент: Способ получения окисей эпоксиалкилфосфинов