Способ измерения потенциала в плазме

ОП И САНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 332334 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельства- Заявлено 13.Х,1969 ( 1366102/26-25) М. Кл. 6 011 т 2 ем заявки-с присоедине риоритетпубликовано 14.111.1972. Бюллата опубликования описания амитет по дел зобретений и открытипри Совете МинистровСССР. Благов, О. С, Воробьев и И, М. Яценко Заявитель СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА В ПЛАЗМ Предлагаемый способ относится к области диагностики плазмы и может быть использован для измерения потенциала пространства в плазменных образованиях в широком диапазоне параметров (концентрация заряженных частиц и=104 - :5 10 гз 1/слгз, температура электронов Т,(2 10 з К) .Известны способы измерения потенциала пространства, например способ плавающего накаливаемого термозонда.Плавающий зонд, помещенный в плазму, заряжается отрицательно относительно пространства. При нагреве зонда током накала от внешнего источника оц начинает эмцттировать электроны, и потенциал его становится менее отрицателен. При увеличении темпер атуры зонда его потенциал приближается к потенциалу пространства. При определенной температуре потенциал зонда становится равным потенциалу пространства и при дальнейшем нагреве зонда не меняется, За потенциал пространства принимают значение потенциала, не меняющееся с изменением температурызонда.Недостаток известного способа состоит в том, что этим способом можно измерить потенциал пространства только в областях со сравнительно невысокими параметрами плазмы, так как при больших значениях и и Т, зонд разрушается,Предлагаемый способ позволяет проводитьизмерения потенциала пространства в плазме прц и=5 10 гз /слгз ц Т, = 2 Оз КПлавающий зонд, помещенный в плазму, 5 доводят до температуры плавления (зоцд может и разрушаться), а его потенциал записывают на осциллографе. Известно, что прц температуре плавления и близкой к цец эмиссионная способность зонда достаточна для из мерения потенциала плазмы с параметрамииУТ,=2,5 10 гт.Нагревать зонд до температуры плавлецияможно током от постороннего источника питания цлц электронным током, текущим ца зонд 15 цз плазмы. В последнем случае на зонд кратковременно подают положительный потенциал и после нагрева ц отключения зонда записывают его потенциал прц остываццц. Преимуществом этого способа нагрева является пре дотвращенце ошибок цз-за падения потенциала вдоль зонда. При достаточно высоких параметрах плазмы зонд может нагреваться ц без постороннего источника за счет контакта с горячей плазмой.25 На фиг. 1 приведена схема измерения потенциала в случае нагрева зонда до плавления от внешнего цсточнцкд питания, содержащая зонд 1, диод 2, реостат 3, шлейфы 4, 5 осциллографа. Зонд представляет собой пет лю из вольфрамовой проволоки дцдметром0,04 мм, в качестве источника тока накала применен универсальный источник питания (выход=6,3 в). При достижении тока накала величины 1,5 а зонд расплавится.Зонды вводят в поток специальной системой ввода. На шлейфовый осциллограф записывают потенциал зонда и ток накала. На осциллограмме, приведенной на фиг. 2, показаны потенциал б плавающего холодного зонда, потенциал 7 нагреваемого зонда, амплитуда 8 тока накала, потенциал 9 плавящегося зонда, принимаемый за потенциал пространства, Из осциллограммы видно, что в определенный момент ток накала зонда становится равным нулю. Это свидетельствует о том, что зонд расплавился и разрушился.По осциллограмме построена зависимость потенциала зонда от тока накала (пли от эмиссионной способности зонда) см. фиг. 3, Кривые получены при п=10- 1/смз и Т,= =10 д К.Схема измерений при нагреве зонда до плавления электронным током из плазмы при подаче на зонд положительного потенциала показана на фиг. 4.Схема содержит зонд 1, анод 2, электромагнитное реле 10, шлейф 4 осциллографа, Зонд представляет собой стержень из вольфрамовой проволоки диаметром 0,5 - 1 мм и длиной 5 мм. Положительный потенциал подают на зонд путем присоединения его к аноду источника плазмы. Потенциал зонда записывают на осциллограф. Типичная осциллограмма приведена на фиг. 5. Хорошо видно, 5 что при остывании зонда имеется участок 11постоянного значения потенциала, который соответствует потенциалу пространства.Предлагаемый способ реализуется просто.Он позволяет существенно расширить диапа зон параметров плазмы, при которых можноизмерить потенциал пространства, ошибка способа составляет 1 % . Предмет изобретения151. Способ измерения потенциала в плазмепутем регистрации плавающего потенциала, помещенного в плазму зонда при изменении его температуры, отличающийся тем, что, с 20 целью расширения диапазона диагностируемых параметров, зонд нагревают вплоть до температуры его плавления.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чторегистрацию потенциала производят при осты ванин зонда после его плавления.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтона зонд подают положительный относительно потенциала плазмы потенциал и нагрев производят за счет бомбардировки зонда элек тронами плазмы.апунова, 2 Гипограф Заказ 941/15 Изд.375 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, М, Раушская наб., д. 45