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 относится к технике радиоизмеренда и обеспечивает увеличение точности измерения путем уменьшения фазового шума, Опорньй сигнал промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 18, к-рый выделяет его огибающую. Огибающая опорного сигнала усиливается усили- 19 так, чтобы ее амплитуда была равна амплитуде фазового шума, и подстраивается фазовращателем 20 так, чтобы она находилась в противофазе с фазовым шумом. Далее огибающая с выхода фазовращателя 20 поступает на первый вход сумматора 17, на второй вход к-рого поступает сигнал с преобразователя 15 фаза - напряжение. Сумматор 17 осуществляет сложе1ше этих двух сигналов, и на его выходе появляется напряжение, пропорциональное разности фаз между измерительным и опорным сигналаъш с частично скомпенсированным фазовым шумом, к-рое иршциируется осциллографом 16. 1 ил. с ( сд со 00 00 17 fS 20

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 G 01 N 22/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4029963/04-09 (22) 26.02.86 (46) 23.10.89. Бюл. Р 39 (71) Институт радиофизики и электроники АН УССР (72) П.К.Нестеров и В.A.1jtåðáoâ (53) 621.317.39(088.8) (56) Душин Л.А. СВЧ-интерферометры для измерения плотности плазмы в импульсном газовом разряде. M.: Атомиздат, 1973, с. 39.

Багдасаров А.А. и др. Девятиканальный интерферометр субмиллиметрового диапазона для измерения концентрации электронов на установке "Токамак-10", вЂ . В кн. "Диагностика плазмы"; вып. 4(1), M. Энергоиздат, 1981, с. 141-146. (54) ИНТЕРФЕРО11ЕТР ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

П11А311Ы (57) Изобретение относится к технике радиоизмерений и обеспечивает увели„„SU„„1351388

2 чение точности измерения путем уменьшения фазового шума. Опорный сигнал промежуточной частоты поступает на вход амплитудного детектора 18, к-рый выделяет его огибающую, Огибающая опорного сигнала усиливается усилителем 19 так, чтобы ее амплитуда была равна амплитуде фазового шума, и подстраивается фазовращателем 20 так, чтобы она находилась в противофазе с фазовым шумом. Далее огибающая с выхода фазовращателя 20 поступает на гервый вход сумматора 17, на второй вход к-рого поступает сигнал с преобразователя 15 фаза вЂ” напряжение.

Сумматор 17 осуществляет сложение этих двух сигналов, и на его выходе появляется напряжение, пропорциональное разности фаз между измерительным и опорным сигналами с частично скомпенсированным фазовым шумом, к-рое инициируется осциллографом 16. 1 ил.

1351388

Изобретение относится к технике радиоиэмерений, а именно к СВЧ-диагностике плазмы, и может быть использовано, например, для определения электронной концентрации плазмы пе

Целью изобретения является увеличение точности измерения путем уменьшения фазового шума.

На чертеже приведена структурная 0 электрическая схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр для диагностики плазмы включает СВЧ-генератор 1, первый

2 и второй 3 делители сигнала, первый 4 и второй 5 смесители сигнала, включенные между ними измерительный канал с приемным 6 и передающим 7 вводами и плазменной камерой 8, опорный канал 9 и канал гетеродина со 20 сдвигателем 10 частоты, смесительные

1 детекторы 11 и 12, подключенные к выходам первого 4 и второго 5 смесителей. сигнала, первый 13 и второй 14 усилители соответственно измеритель-" ного и опорного каналов, преобразователь фаза вЂ” напряжение 15, осциллограф 16, а также сумматор 17, последовательно соединенные амплитудный детектор 18, усилитель 19 и регулируемьй фазовращатель 20. При этом вход амплитудного детектора 18 подключен к выходу усилителя 14, выход регулируемого фаэовращателя 20 соединен с первым входом сумматора 17, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 15 фаза вЂ” напряжение, а выход подключен к осциллографу 16.

Интерферометр для диагностики плазмы работает следующим образом.

CB 1-сигнал с частотой С, генерируемой СВЧ-генератором 1, делится делителями 2 и 3 сигнала Ika измерительный, опорный и гетеродинный сигналы. Измерительный сигнал с частотой 45

f излучается передающим вводом 7 в плазменную камеру 8, принимается приемным вводом 6 и поступает на первый вход первого смесителя 4 сигнала.

Опорный сигнал с частотой f поступает на первый вход второго смесителя

5 сигнала. На вторые входы смесителей

4 и 5 сигнала поступает гетеродинный сигнал, прошедший через сдвигатель

10 частоты и имеющий частоту f =f+F, 1 - ° 55 где Р вЂ” частота сдвига, Пройдя через первый 4 и второй 5 смесители сигнала; укаэанные сигналы поступают на смесительные детекторы ll, 12, на выходе которых выделяются и усилива1 ются усилителями 13 и 14 сигналы с промежуточной частотой, равной частоте сдвига Г. Эти сигналы подаются на входы преобразователя 15 фаза вЂ” напряжение, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное разности фаэ между измерительным и опорным сигналами, по которому судят об электронной концентрации плазмы в плазменной камере 8.

Опорный сигнал промежуточной частоты F поступает на вход амплитудного детектора 18, который выделяет

его огибающую. Огибающая опорного сигнала промежуточной частоты усиливается усилителем 19 так, чтобы ее амплитуда была равна амплитуде фазового шума, и подстраивается фазовращателем 20 так, чтобы она находилась в противофазе с фазовым шумом. Далее огибающая с выхода регулируемого фазовращателя 20 поступает на первый вход сумматора 17, на второй вход которого поступает сигнал с преобразователя фаза вЂ” напряжение 15. Сумматор 17 осуществляет сложение этих

I двух сигналов, и на его выходе появляется напряжение, пропорциональное разности фаз между измерительным и опорным сигналами с частично скомпенсированным фазовым шумом, которое инициируется осциллографом 16.

Ф о р м у л а и з обретения

Интерферометр для диагностики плазмы, содержащий последовательно соединенные. СВЧ-генератор,,первый и второй делители сигнала, а также первый и второй смесители сигнала, причем между первым делителем сигнала и первым смесителем сигнала включен измерительный канал, содержащий переда|ощий ввод, плазменную камеру и приемный ввод, между вторым делителем сигнала и вторым смесителем сигнала включены опорный канал и канал гетеродина, включающий сдвигатель частоты, а также первый и второй смеситеи сигнала, оптически связанные друг с другом, выходы первого и второго смесителе сигнала через соответству ющие первый и второй смесительные детекторы и первый и второй усилители подключены соответственно к входам преобразователя фаза вЂ” напряжение, и осциллограф, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения

Составитель А.Лысов

Редактор Т.Зубкова Техред М.Моргентал КорректорС.Черни

Заказ 6882

Тираж 788

Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 1Оf

5 1 точности измерения путем уменьшения фазового шума, в него введены последовательно соединенные амплитудный детектор, регулируемый фазовращатель и сумматор, причем вход амплитудного

351388

6 детектора соединен с выходом второго усилителя, второй вход сумматора соединен с выходом преобразователя фаза вЂ” напряжение, а его выход подклю.". чен к входу осциллографа,

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и упрощает контроль толщины рукавной полимерной пленки (ГШ)

Устройство для измерения параметров плазмы // 1347690

Изобретение относится к ке радиоизмерений и обеспечивает повьпиение точности измерений структуры поперечного сечения плазмы

Устройство для бесконтактного измерения механических резонансных частот // 1346985

Устройство для определения влажности почв // 1345101

Изобретение относится к технике измерений и обеспечивает повышение точности определения влажности почвы путем учета влияния х-к поверхности почвы и расширение -диапазона контролируемых толщин почвы

Устройство для бесконтактного измерения параметров полупроводниковых материалов // 1345100

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для исследования свойств биологической среды // 1341559

Изобретение относится к измерительной технике

Влагомер // 1337746

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и обеспечивает повьш1ение точности при измерении влажности пустотелых изделий

Радиоволновой дефектоскоп // 1337745

Способ контроля разупрочнения и нагрева мерзлых пород свч- энергией // 1337744

Изобретение относится к области экспериментального исследования изменения физико-механических свойств мерзлых пород под воздействием СВЧIQ-рГ tpСУэлектромагнитного поля

Датчик для измерения параметров полупроводниковых материалов // 1332205

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и обеспечивает неразрушающий контроль образцов произвольной формы

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