Способ локального определения концентрации и эффективной частоты столкновения электронов движущейся плазмы

Способ локального определения концентрации и эффективной частоты столкновения электронов движущейся плазмы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике СВЧ-измерений. Цель изобретения повьппение разрешающей способности. Сущность способа заключается в том, что на двух частотах осуществляют облучение движущейся плазмы ВЧ-сигналом в направлении, перпендикулярном фронту ударной волны. Затем внутри плазмы производят прием сигналов и измеряют изменения частот сигнала и скорость перемещения фронта ударной волны. Далее с помощью измеренных параметров по формулам , приведенным в описании изобi ретения, определяют концентрац йо и частоту столкновений электронов дви-, (Л жущейся плазмы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1б11 4 G 01 N 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3657221/24-09 (22) 28.!0.83 (46) 07.12.86. Бюл. 11 45 (72) А.В. Михайлов, В.С. Ожигин и И.Н. Ермилов (53) 621 . 31 7.335 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 488124, кл. G Ol N 22/00, 1973.

Крылов В.В. Волноводный метод измерения электрических характеристик плазмы, получаемой за фронтом ударной волны.-Теплофизика высоких температур, 1966, Р 6. (54) СПОСОБ ЛОКАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ И ЭФФЕКТИВНОЙ ЧАСТОТЬ1

СТОЛКНОВЕНИЙ ЭЛЕКТРОНОВ ДВИИЧЦЕЙСЯ, ПЛАЗМ1

„„Я0„„1275274 A1 (57) Изобретение относится к технике СВЧ-измерений. Цель изобретения повышение разрешающей способности.

Сущность способа заключается в том, что на двух частотах осуществляют облучение движущейся плазмы ВЧ-сигналом в направлении, перпендикулярном фронту ударной волны. Затем внутри плазмы производят прием сигналов и измеряют изменения частот сигнала и скорость перемещения фронта ударной волны. Далее с помощью измеренных параметров по фор- мулам, приведенным в описании изобретения, определяют концентраци10 и частоту столкновений электронов дви-, жущейся плазмы. l ил.

1275274

Изобретение относится к технике

СВЧ-измерений и может использоваться для исследования плазменных образований, в том числе на газодинамических плазменных установках. 5

Цель изобретения — повышение разрешающей способности.

На чертеже приведена конструкция устройства, реализующего предлагаемый способ. !О

Устройство содержит канал 1 ударной трубы, в которой движется плазменная среда 2 за фронтом 3 ударной волны, передающую антенну 4, излучающую одновременно радиосигналы 15 двух различных частот f, К поступающих на нее через смесители 5 от двух СВЧ-генераторов 6 и 7, приемную антенну 8, выполненную в виде симметричного вибратора обтекаемой формы, вынесенного в поток на державке

9 с отсекателем 10 потока. Такая кон— струкция антенны практически не возмущает поток. Если плазменная среда

2 по сечению канала 1 достаточно од— нородна, то можно использовать не выступающие в поток щелевые антенны.

Способ локального определения кон. центрации и эффективной частоты столкновений электронов движущейся плазмы реализуется следующим образом.

Сигналы обеих частот, принятые приемной антенной 8, через фильтры

ll и 12 разводятся на смесители 13 и 14, на котор» е подаются также 35 опорные сигналы с генераторов 6 и 7.

Выделенные в смесителях 13 и 14 сигналы разностных частот hf„ и ай2 поступают на регистратор 15. По измерен— ным значениям а f u af с момента 40 ! прихода фронта ударной волны к приемной антенне 8 определяют зависимости

С,„ f (e) и С„», й(е) и по номограммам находят профили N<=f (e), Ч =f .,е) .

Если измерения проводятся на таких 45 частотах, когда длина волны в волноводе существенно отличается от длины волны в свободном просТранстве, расчет номограмм проводится по иным формулам с учетом изменившейся для- 5р ны волны.

В

В результате сложения излучаемого радиосигнала и принимаемого СВЧ-антенной, находящейся в плазме, получают разностную частоту в период 55 времени, когда граница плазмы движется между перецающей 4 и приемной

8 антеннами, измеряют скоро" òü V перемещения границы плазменной среды в направлении зондирования и по измеренным скорости и разностным частотам g f» и f 2, соответствующим двум зондирующйм частотам f., и f, определяют распределение концентрации электронов и их эффективной частоты столкновений в направлении зондирования плазмы из зависимостей

6Е„=Г f,;sf -С

V V

Спл, 2 C!!„ где С„., и С „ — скорости распространения электромагнитных волн Й и

f в плазме, являющиеся в неоднородной плазме функцией расстояния от границы плазмы. с с, -, ((.-,. ((..;„,,((:,;,. )! где С вЂ” скорость распространения электромагнитной волны в вакууме;

»» ш — соответственно заряд и масса электрона.

Концентрацию и частоту столкновений электронов движущейся плазмы о»»ределяют путем решения системы уравнений

° V

С„„(Nc343 f ) р где f „- частоты сигнала; б1 „ и дf — изменение частот сигнала

V — скорость перемещения ударной волны;

С вЂ” скорость распространения электромагнитной волны с частотами

Е, и Й2

N. и 1! — соответственно концентра»! ция и частота столкновения электронов, Формула и з обре т е н и я

Способ локального определения концентрации и эффективной частоты столкновения электронов движущейся плазмы, 2(аключающийся в облучении движущейся плазмы высокочастотным сигналом в направлении, перпендикулярном фронту ударной волны, приеме и измерении параметров сигнала, провзаимодействовавшего с движущейся плазмой, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, облучение движущейся плазмы, высокочастотным сигналом осуществляют на двух частотах, прием сигналов производят внутри плазмы, измеряют изменения

1275274

4f — изменения частот

1 IX сигнала;

V где f u f — частота сигнала;

1 . 2

Составитель P. Кузнецова

Редактор А. Коэориз Техред Л.Олейник Корректор Е. Сирохман

Заказ 6552/32 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ,частот сигнала н скорость перемеще ния фронта ударной волны, а концентрацию и частоту столкновений электронов движущейся плазмы определяют путем решения системы уравнений

V — - скорость перемещения фронта ударной волны, 5 С„„ — скорость распространения электромагнитной волны с частотами f,, f ;

Ь

И и V - соответственно концентрация и частота столкновения электронов.