Устройство для локального определения концентрации и частоты столкновений электронов в движущейся плазме

 

Изобретение относится к радиофизике. Цель изобретения - повышение точности и пространственной разрешающей способности, а также обеспечение измерений в канале ударной трубы, имеющем переменное поперечное сечение. Устройство имеет канал ударной трубы 1, открытую двухпроводную линию 2, закороченную на конце и трансформированную согласующим переходом 3 в коаксиальную линию 4, СВЧ - г-ры 5 и 6, направленные ответвители 7 и 8, резонансные зонды 9 и 10, детекторы 11 и 12, регистратор 13, блок 14 синхронизации, датчик 15 синхронизации и фронт 16 ударной волны. При подходе фронта 16 к датчику 15 запускается регистратор 13 блоком 14 синхронизации. До подхода фронта 16 к линии 2 с детекторов 11 и 12 снимаются постоянные уровни напряжений, соответсвующие амплитудам стоячих волн с частотами F<SB POS="POST">1</SB> и F<SB POS="POST">2</SB> в точках установки зондов 9 и 10. Начиная с момента прихода фронта 16 возникает дополнительный сдвиг фаз сигналов F<SB POS="POST">1</SB> и F<SB POS="POST">2</SB>, величина которого определяется параметрами плазмы и скоростью перемещения границы плазмы вдоль линии 2. В результате на выходах детекторов 11 и 12 возникают низкочастотные сигналы ΔF<SB POS="POST">1</SB> и ΔF<SB POS="POST">2</SB>, по которым определяются параметры плазмы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1478 (51) 4 G 01 N 22/00 р„ ",Ê3ÌÌ

PIT ;. t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4308072/24-09 (22) 21. 09. 87 (46) 07. 05. 89. Бюл. N - 17 (72) А,В,Михайлов и В.С.Ожигин (53) 621.396.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

Р 1275274, кл. G 01 N 22/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛЬНОГО ОПРЕ ДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ И ЧАСТОТЫ СТОЛКновений электРОнов в движл ейся

ПЛАЗМЕ (57) Изобретение относится к радиофизике. Цель изобретения — повышение точности и пространственной разрешающей способности, а также обеспечение измерений в канале ударной трубы, имеющем переменное поперечное сечение. Устр-во имеет канал ударной трубы 1, открытую двухпроводную линию 2, закороченную на конце и трансформированную согласующим переходом 3 в коаксиальную линию 4, СВЧ-г-ры 5 и 6, направленные ответвители 7 и 8, резонансные зонды 9 и 10, детекторы 11 и 12, регистратор 13, блок 14 синхронизации, датчик 15 синхронизации и фронт 16 ударной волны, При подходе фронта 16 к датчику 15 запускается регистратор 13 блоком 14 синхронизации. До подхода фронта 16 к линии 2 с детекторов 11 и 12 снимаются постоянные уровни напряжений, соответствующие амплитудам стоячих волн с частотами т.„ и в точках установки зондов 9 и 10. Йачиная с момента прихода фронта 16 возникает дополнительный сдвиг фаз сигналов f, и величина которого определяется параметрами плазмы и скоростью перемещения границы плазмы вдоль линии 2.

В результате на выходах детекторов 11 и 12 возникают низкочастотные сигналы

ЙЕ, и йЙ, по которым определяются параметры плазмы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1478106

C ьл,ьт

Изобретение относится к радиофизике и может быть использовано для исследования плазменных образований, их влияния на работоспособность различных радиосистем и т.д.

Целью изобретения является повышечие точности и пространственной разрешающей способности, а та.;же обеспечение измерений в канале ударной тру- 10 бы, имеющем переменное поперечное сечение.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для .локального определения концентрации 15 и частоты столкновений электронов в движущейся плазме.

Устройство для локального определения концентрации и частоты столкновений электронов в движущейся плазме 20 содержит канал ударной трубы 1 открытую двухпроводную линию 2, закороченную на конце, согласующий переход 3, который открытую двухпроводную линию 2 трансформирует в коаксиальную линию 4, первый 5 и второй 6 СВЧгенераторы, первый 7 и втсрой 8 направленные ответвители, первый 9 и второй 10 резонансные зонды, первый

11 и.второй 12 детекторы, регистра- 30 тор 13, блок 14 синхронизации, датчик 15 синхронизации, фронт 16 ударной волны.

tJ где С, — скорость распространения электромагнитной волны в вакууме;

47не2 Nе, 40 (д!

О

2н f

1 е,ш — заряд и масса электрона.

Следует отметить, что отражением от границы плазмы можно пренебречь, 45 так как СВЧ-фазовые методы используются в диагностике плазмы при концентрациях N q 0,1-0,2N е „, когда отражение весьма мало.

kормулаизобретения

1. Устройство для локального определения концентрации и частоты столкновений электронов в движущейся плаз- 55 ме, включающее канал ударной трубы, в котором расположены узлы возбуждения и приема СВЧ-сигналов и датчик синхронизации, первый и второй СВЧУстройство работает следующим образом.

При подходе фронта 16 ударной волны к датчику 15 синхронизации блок 14 синхронизации запускает регистратор 13. До подхода фронта 16 ударной волны к открытой двухпроводной линии

2 с первого 11 и второго 12 детекторов снимаются постоянные уровни напряжений, соответствующие амплитудам стоячих волн с частотами f„ и Й в точках установки первого 9 и второго 10 резонансных зондов. Начиная с момента прихода фронта 16 ударной волны (начала заполнения открытой двухпроводной линии 2 плазмой) возникает дополнительный сдвиг фаз сигналов f и f<, величина которого определяется параметрами плазмы и скоростью перемещения границы плазмы вдоль линии, В результате на выходах первого 11 и второго 12 детекторов возникают низкочастотные сигналы

df, и df, по которым определяются параметры плазмы N и 4 <из решения эф системы уравнений

df

С пл (Ne эф f 1 ) где С „„, (Ие, эф Й, ) — скорость распространения электромагнитных волн с частотами f„ и fz в плазме с параметрами N е и

+4 Ы!1+Ъ

1 генераторы, соединекные соответственнс с первым и вторым входами сумматора, выход которого соедикен с узлом возбудителя СВЧ-сигналов, блок разделения СВЧ-сигналов, вход которого через СВЧ-тракт соединен с выходом узла приема СВЧ-сигналов, а первый и второй выходы которого соответственно последовательно соединены с входами первого и второго детекторов и первым и вторым входами регистратора, блок синхронизации, первый выход которого соедикен с выходом датчика синхронизации, а второй вход — с управляющим входом регистратора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и пространственной разрешающей способности, а также обеспечения измерений в канале ударной трубы,.имеющем переменное поперечное сечение, узел возбуждения и узел приема СБЧ-сигналов совмещены и выполкены в виде открытой двухпроСоставитель В.Ежов

Техред Л.Олийнык КорректорВ,Гирняк

Редактор С.Пекарь

Заказ 2356/43 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 4 78106 водной линии, конец которой эакоро- СВЧ-сигналов выполнен в виде первого чен, причем эакороченный конец откры- и второго резонансных зондов, а в ка" той двухпроводной линии располагает- честве СВЧ-тракта использована коакся в сечении канала ударной трубы, сиальная линия, причем открытая двухподлежащего измерению. проводная линия соединена с выходом

2. Устройство по и. t о т л и- коаксиальной линии, вход которой соеч а ю щ е е с я тем, что сумматор динен с выходом второго направленного выполнен в виде последовательно сое- ответвителя, входы первого и второго диненного первого и второго направ- 10 резонансных зондов подключены к коакленных ответвителей, блок разделения сиальной линии.