Vovchenko lézeres diagnosztikai módszerek 2018
1.2. Általánosított vázlatos rajz a lézer ....... .... 18
1.3. Módszerek létrehozására populáció inverzió az aktív média. .... 19
1.4. Optikai rezonátorok ...... .. ....... ......... .. .... 24
1.5. A hatékonysága lézerek (együttható PO-
Leznov cselekvés) ............................... .......... .... 28
2. fejezet főbb típusú lézerek plazmában diagnosztika. 30
2.1. Gáz lézerek ............... .. ....... .... .......... ....... 31
2.2. Folyékony festéklézereket ...... .. .... .... ....... 42
2.3. Szilárdtest lézerek ......................... .......... 45
2.4. Félvezető lézerek injekció .......... 48
3. fejezet Az elektromágneses hullámok terjedését a plazmában. ................................................. ....... 50
3.1. Alapjai Plazma elektrodinamikára ...................... 50
3.2. Elektromágneses hullámok izotrop plazmában. Hatékony ütközés gyakorisága ...................... 51
3.3. Elektromágneses hullámokat egy mágnesesen aktív plazma ....................................................... .... 56
4. fejezet A diagnosztikai technikák alapján felszívódást, reflexió és elhajlása a szonda sugárzás plazmában ......................... ....... 58
4.1. elektromágneses sugárzás abszorpció
4.2. Refrakció az elektromágneses hullámok a plazmában .... 60
4.3. árnyéka fényképezés módszer ................... 61
5. fejezet Interferometria plazma ......................... 70
5.1. Fő optikai interferométer áramkör használt plazma diagnosztika ................... 73
5.2. Detektálására szolgáló eljárások fáziseltolódások az interferometrikus méréseknél ............................ 82
5.3. Heterodyne interferometriában az átviteli tartományban egy középfrekvenciás jelet .......... .... 98
5.4. Interferometria differenciál fotodetektor .............................................. 99
5.5. Interferométer kvadratúra fotó
5.6. Az aktív lézeres interferometria. ............. ...... 107
5.7. Interferométerek passzív és aktív mintavevő nyílását ........................... stabilizáció. 116
5.8. Két hullám interferométer kompenzálni
vibropomeh a plazmában kísérletben. .......... ... 122
5.9. Diszperziós interferométer ............. ............. 128
5.10. Két-hullám diagnosztika részlegesen ionizált plazma .......................................................... 130
6. fejezet Holografikus módszerek plazma kutatás. 136
7. fejezet mérése a mágneses mező a plazmában. Laser polarimetriával ........................................... 145
7.1. Faraday-hatás és a forgatás a polarizációs síkját
7.2. Fizikai bázisok polarimetriával fény ...............
7.3. Lézeres eljárások tanulmányozása mágneses mezők a plazma impulzus .......................................... 157
7.4. Mérések mágneses mezők a Tokamak-típusú növények ......................................................... 163
8. fejezet Helyreállítási helyi plazma paramétereinek mérésére szerves ................ 167
9. fejezet meghatározása A plazma paraméterek a szórási lézersugárzás 172 .......................................
1. függelék Mérésügyi Műszaki elektromágneses
2. függelék A kimutatási optikai sugárzásnak ....... 189
Irodalom ................... .... .................................. 200
További irodalom .............................................. 201
Logika és megjelenítési sorrendjét az anyag meghatározása a meglévő hallgatói tanterv Moszkva Műszaki Fizikai Intézet és a vágy, hogy több olvasó különböző fokú képzés. Ezért az első két fejezet az alapvető elveket és fogalmakat lézer fizika és címe meghatározott típusú lézerek találtuk a legnagyobb alkalmazása a plazma diagnosztika. A harmadik fejezet bemutatja a fő hatása az elektromágneses hullámok a plazmában. A legtöbb könyv foglalkozik a bemutatása az anyag-specifikus diagnosztikai eljárások.
Fontos tényező, hogy határozza meg, hogy az a jelen útmutató kiadása volt, a teljes hiánya a tankönyvek, megjelent a központi kiadók Oroszország a lézerplazma diagnosztika oroszul. A kimenet az idő
fényében az ismert monográfiák (nem tankönyvek!) [16, 23, 27] már több mint 30 éve. A legkevésbé ismert, de mivel a kor előrehaladtával, könyvek plazma diagnosztika [28-30] tartalmazza szakaszokat lézer diagnosztika. Jelenleg gondolkodunk részeként a diagnózis részén, ők inkább a történelmi jelentőségű. Között újabb kiadás a szovjet korszak orosz nem veszett releváns a jelen, lehet azonosítani [11, 31-33], de mindegyik módszer bemutatja lézerplazma diagnosztika korlátozott körű paramétereket. Az eredeti művek az elmúlt tíz évben, beleértve a területén lézerplazma diagnosztika megtalálható a Proceedings of ülések diagnosztizálására magas hőmérsékletű plazma és az orosz szeminárium „Modern plazma diagnosztikai eszközök és alkalmazásuk az ellenőrzés az anyagok és a környezet”, de a létesítmény a tanítás irodalom és nem tudnak is figyelembe kell venni.
Kezdés plazma vizsgálatot kezdeményezett MV Lomonoszov és társa és egy ellenfél GV Richmann. Ők már tanulmányozza zivatarok első felében a XVIII. Hiányosságai miatt a diagnosztikai berendezés eredményezett ezekben a vizsgálatokban tragikusan. 1753-ban William G. Gheorghiu Richman meghalt, az egyik hipotézis a tűzgolyó a tanulmány az „elektromos pointer” (proobrazaelektroskopa), ami nem volt megalapozott. Ezt követően, a tanulmány a villamosenergia-Oroszországban idején betiltották.
Kezdetben a XIX századi orosz fizikus Vaszilij Vlagyimirovics Petrov vizsgált ő teremtett egy elektromos ív a légkörben. Az említett vizsgálatok eredményei tették közzé őket 1803 című könyvében: „A hír galvanizálhatjuk voltovskih kísérletek.” Mai nyelven azt mondhatjuk, hogy ezek voltak az első kísérletek laboratóriumi plazma. De a megjelenése plazma diagnosztika, mint egy ága plazmafizika mondhatjuk 30 év után a huszadik század. Irving Langmuir bevezette a „plazma”, hogy leírja az állam anyagként mind a pozitív oszlopában parázsfény.
Azonban két évtizeddel később, amikor a vezető nemzet a világ kezdett fektetnünk a megoldást a problémára a szabályozott termonukleáris fúzió (CTF), plazma fizika indult rohamos fejlődésnek. Természetesen azonnal azt szükséges mérési plazma tárgyak paramétereket. Az alapja az első módszer a plazma diagnosztika váltak kísérleti berendezések létre a terület a tudomány és a technológia, mint az optika, az asztrofizika, a víz és a gáz dinamika, mikrohullámú berendezés, nagyfeszültségű berendezések, elektronikai és mások. Idővel plazma diagnosztika egyik fontos ága a plazma fizika.
A plazmát gyakran nevezik a „negyedik” halmazállapot. A plazma állapotban vannak a fő tárgyakat a világegyetem - csillagok. A legközelebbi közülük - a nap, a sugárzás, amely a fő energiaforrás a Földön. Az anyag természete plazmaállapotban ritka. A plazmakoncentráció általában képződjön nagy energiasűrűségű, kis mennyiségben, így például, a golyó formájú (ábra. B1) vagy lineáris villám
Ábra. B1. Ball Lightning (késő a XIX metszetek).
A túlnyomó számú plazma kutatások a laboratóriumban. A mai napig, a megállapított kapott növények rendkívüli különböző laboratóriumi paraméterek
plazmában. Így a tartomány variációs az elektronsűrűség n E - megrendelések tizenöt (10 9 cm -3 egy gázelvezető 10 24 cm -3 in
lézerrel előállított plazma). A T hőmérséklet változik négy nagyságrenddel részvényekből és egységek elektronvolt (PlasmaTron) több tíz keV (impulzus termonukleáris növények). Plazma tárgyak jellegzetes méretei liter 10 cm -3 inerciális szülés fúziós növények (ábra. B3), akár 10 3 cm a toroidális mágneses mező telepítés „tokamakká” (ábra. B4). susche- idő
t-léte rövid életű plazma lehet, hogy csak néhány tíz pico még femtoseconds (lézerplazma). Az elektromos kisülés egyenáram, másrészt van egy álló plazmát. Lehetséges értékek a mágneses mező H és széles körét ölelik nullától több megaersted (plazma fókusz).
Az igény, hogy információt szerezzenek a beállításokat különböző plazma tárgyak természetesen vezetett a kidolgozását és végrehajtását egy plazma kísérlet számos diagnosztikai eljárások. Nagyon fontos az, hogy nincs érintkezés a plazma diagnosztikai eszköz, különben lehet változtatni paramétereket. Nem érintkező módszerek a legelőnyösebbek a plazma-vizsgálatokat.
Tájékoztatás a plazma nyerhető tanulmányozásával emissziós plazma különböző típusú sugárzás (passzív diagnosztika), vagy
Ábra. B3. A célterületre irányuló kísérletek a tehetetlenségi összetartásra fúziós
(National Ignition Facility (NIF). Los Alamos)
Ábra. B2. Lineáris villám a légköri
Plazma tapintás az objektum egy külső forrásból iz
sugárzások (aktív diagnosztika).
Másfelől, a módszerek között osztják aktív azok, ahol az elektromágneses sugárzás kölcsönhatás a plazma nem vezet a zavarása annak állapotát. Azonban, a plazma önmagában hozzájárul nyúlnak keresztül ez az elektromágneses hullám amplitúdóját és fázisát, polarizáció torzulások, mivel erősen expresszálódik a diszperziós tulajdonságok és anizotrópia
mágneses térben. Mérési torzítás benne, hogy meghatározza a főbb jellemzői a plazmában. Ahhoz, hogy őket, akkor javarészt elsősorban a hőmérséklet és a koncentráció a komponensek a plazma részecskék.
Hatásai között kölcsönhatás elektromágneses sugárzás, plazma, amelyek alkalmazást diagnosztika, kiválasztás gombot.
Ez az abszorpció, reflexió, lehajlás koncentrációgradiensek, fénytörés (azaz változtatni az optikai úthosszt összehasonlítva a vákuum vagy levegő) és a Faraday forgatás a polarizációs sík, ami megjelenik a jelenlétében mágneses tér párhuzamos komponense a terjedési iránya
Nia hullámok. Ezek a hatások meghatározására használt jellemzői a szerves iránya mentén érzékelő a plazma kialakulását. A szórási folyamat fotonok szabad elektronok vagy sűrűsége ingadozások, bár nagyon alacsony keresztmetszetű, széles körben használják a plazma diagnosztika, mivel lehetővé teszi, hogy információt kapjon a helyi értékek a plazma paramétereinek.
60 A múlt század jellemezte jelentős felfedezés a fizika - létrehozását lézerek. A szerepe az esemény a tudomány és a gyakorlat nem lehet túlbecsülni. A mai napig nehéz megnevezni az emberi tevékenység, bárhol is használják. Theodore Maiman, alkotója az első lézer a világon, még az elején a lézer kor kijelentette, hogy „... a lézer alkalmazása korlátozott, lényegében csak a képzelet és a találékonyság a mérnökök.” lézer van kapcsolva nagyon gyorsan egy kutatási létesítmény egy sokoldalú eszköz, talált alkalmazást szinte minden területén az emberi tevékenység a tudomány, az ipar, a gyógyszert. Használja, mint a lézer sredst-
va mérő fizikai