Интерферометр для диагностики плазмы

Авторы патента:

G01N22 - Исследование или анализ материалов с использованием сверхвысоких частот (G01N 3/00- G01N 17/00,G01N 24/00 имеют преимущество)

Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. Колебания СВЧ-генератора 1 частотой , делятся пленочным делителем мощности (ВДМ) 2. Отраженные от пленки ГЩМ 2 колебания поступают в смеситель 3 опорного канала . Колебания, прошедшие через пленку , поступают в плазменную камеру 7 и проходят далее в смеситель 4 измерительного канала. СВЧ колебания от гетеродина 5 частотой i , поступая на на четвертое плечо ПДМ 2, делятся им. Колебания, прошедшие пленку, по- .ступают в смеситель 3, а колебания, отраженные от нее, проходят через плазменную камеру 7 на смеситель 4. С выходов смесителей 3 и 4 колебания разностной частоты ui ; по- i ступают на фазометр 9. По фазовому сдвигу судят об электронной концентрации плазмы. 1 ил. Q со сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А (51) 4 G 01 N 22/00 все г»-:--. = »:- 9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3776762/24-09 (22) 20.07.84 (46) 07.03.86. Бюл. h". 9 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиофизики и электроники АН УССР (72) В.А. Щербов и П.К. Нестеров (53) 621.317.39(088.8) (56) Душин Л,А. СВЧ-интерферометры для измерения плотности плазмы в импульсном газовом разряде. вЂ” И.:

Атомиздат, 1973, с. 23.

Там же, с. 33 (прототип). (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ПЛАЗМЫ. (57) Изобретение обеспечивает повы:шение точности измерений. Колебания

СВЧ-генератора 1 частотой f< делятся пленочным делителем мощности (ПДМ) 2.

Отраженные от пленки ПДИ 2 колебания поступают в смеситель 3 опорного канала. Колебания, прошедшие через пленку, поступают в плазменную камеру 7 и проходят далее в смеситель 4 измерительного канала. СВЧ колебания от гетеродина 5 частотой f<, поступая на на четвертое плечо ПДМ 2, делятся им. Колебания, прошедшие пленку, по.ступают в смеситель 3, а колебания, отраженные от нее, проходят через плазменную камеру 7 на смеситель 4, С выходов смесителей 3 и 4 колебания разностной частоты hf f< - f . no-:

2 (О ступают на фаэометр 9. По фазовому сдвигу судят об электронной концентрации плазмы. 1 ил.

С:

12167

Составитель Р.Кузнецова

Редактор И.Савко Техред О.Ващишина

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 997/55

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для определения электронной концентрации стационарной или газоразрядной плазмы. 5

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерений .

На чертеже приведена структурная электрическая схема интерферометра для диагностики плазмы. 10

Интерферометр для диагностики плазмы содержит СВЧ-генератор 1, .пленочный делитель 2 мощности, пер-. вый и второй смесители 3 и 4, гетеродин 5, ввод 6 СБЧ-сигнала в плазменную камеру 7, вывод 8 СВЧ-сигнала иэ плазменной камеры 7, фазометр 9.

Иптерферометр для диагностики плазмы работает следующим образом. ур

Колебания or СВЧ-генератора 1 с частотой 1 разделяются пленочным 2

1 делителем мощности на опорный и измерительный каналы. Отраженные от пленки пленочного делителя 2 мощ- 25 ности колебания поступают в первый смеситель 3 опорного канала. Колебания, прошедшие пленку, поступают через ввод 6 в плазменную камеру 7, принимаются выводом 8 и далее проходят во второй смеситель 4 измерительного какала ° СВЧ-колебания от гетеродина 5 частотой 1 разделяются

2 тем же пленочным делителем 2 измерительного сигнала. Колебания, прошедшие пленку, поступают в первый смеситель 3 опорного канала, Колебания, отраженные от пленки, поступают через ввод 6 в плазменную камеру 7,, принимаются выводом 8 и поступают во второй смеситель 4 измерительного канала. На выходах первого и второго смесителей 3 и 4 опорного и измерительного каналов выделяются колебания разностнои о ы которые поступают в фазометр 9, индицирующий фазовый сдвиг q между этими колебаниями, по которому судят

14 2 об электронной концентрации И исследуемой плазмы.

Измеряемый фазовый сдвиг в основном обусловлен дисперсионными свойствами исследуемой среды. Для случая 1 = 11 -1 11 формула, связывающая с параметрами плазмы, имеет следующий вид:

21 11Ь|L / (Г 1

Ipe 4 =- 9 10 "1пЕ вЂ” плазменная частота; вЂ” линейные размеры плазмы

С вЂ” скорость света в свободном пространстве.

Фазовый сдвиг (1, полученный с помощью данного интерферометра, менее 2 11, поэтому легко индицируется фазометром 9, что позволяет определить параметры высокоплотной плазмы, стационарной во времени, или высокоплотной газоразрядной плазмы с большими поперечными размерами. Путем выбора 1, и 12 можно для данного диапазона определяемых концентраций получить удобно измеря.вЂ” емую величину Я 1.

Формула изобретения

Интерферометр для диагностики плазмы, содержащий последовательно соединенные СБЧ-генератор, пленочный делитель моцности, первый смеситель и фазометр, а также гетеродин, ввод СВЧ-сигнала в плазменную камеру, соединенный с третьим плечом пленочного делителя мощности, вывод

СВЧ-сигнала из плазменной камеры, подсоединенный к входу второго смесителя,. выход которого подключен к второму входу фазометра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, выход гетеродина подсоединен к четвертому плечу пленочного делителя мощности.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает увеличение диапазона значений измеряемых параметров , а также автоматизацию процесса измерения

Датчик электрофизических параметров полупроводниковых материалов // 1212156

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для исследования электрофизических параметров полупроводниковых пластин и слитков

Способ определения параметров диэлектрических материалов // 1210091

Устройство для измерения влажности // 1205004

Изобретение относится к области радиотехники и м.б

Влагометр // 1196742

Устройство для определения влажности сыпучих материалов // 1195231

Способ определения влажности сыпучих материалов // 1195230

Устройство для определения диэлектрической проницаемости растворов // 1195229

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться в химической и пищевой промышленности , в биологии и медицине

Устройство для измерения влажности материалов // 1191795

Устройство для измерения влажности строительных материалов // 1191794

Способ исследования подповерхностных слоев объектов // 2101694

Изобретение относится к радиолокации, а именно к способам исследования подповерхностных слоев различных объектов

Способ изменения свойств материалов и устройство для его осуществления - генератор "эмитоп" // 2102233

Изобретение относится к созданию материалов с заданными свойствами при помощи электрорадиотехнических средств, что может найти применение в химической, металлургической, теплоэнергетической, пищевой и других отраслях промышленности

Датчик поточного влагомера // 2102731

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения влажности, и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где влажность является контролируемым параметром материалов, веществ и изделий

Способ определения диэлектрической проницаемости материала // 2103673

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике измерений макроскопических параметров сред и материалов, и, в частности, может использоваться при неразрушающем контроле параметров диэлектрических материалов, из которых выполнены законченные промышленные изделия

Устройство для контроля электромагнитной сплошности поверхности изделий // 2103674

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для неразрушающего контроля состояния поверхности конструкционных материалов и изделий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и приборостроения

Устройство для контроля дефектов в изделиях из диэлектрических материалов // 2103700

Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн СВЧ диапазона и может использоваться для дефектоскопии строительных материалов различных типов с различной степенью влажности

Компьютерный томограф // 2103920

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может использоваться для томографического исследования объектов и медицинской диагностики при различных заболеваниях человека, а также для лечения ряда заболеваний и контроля внутренних температурных градиентов в процессе гипертермии

Способ определения границ фазовых переходов в полимерах // 2104515

Изобретение относится к области исследования свойств и контроля качества полимеров в отраслях промышленности, производящей и использующей полимерные материалы

Способ исследования объектов квч воздействием // 2108566

Изобретение относится к исследованию объектов, процессов в них, их состояний, структур с помощью КВЧ-воздействия электромагнитных излучений на физические объекты, объекты живой и неживой природы и может быть использован для исследования жидких сред, растворов, дисперсных систем, а также обнаружения особых состояний и процессов, происходящих в них, например аномалий структуры и патологии в живых объектах

Устройство для измерения сплошности потоков криопродуктов // 2108567

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сплошности потоков диэлектрических неполярных и слабополярных сред, преимущественно криогенных