Патент ссср 154335

 

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСА.НИЕ

ИЗОБ РЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Класс 21О, 35,йо 1 ОЯКО

МПК Н 05h 1

Заявлено 5.1Ч.1962 (№ 772909/40-231

ГОСУДАРСТВЕННЫИ

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБ1 ЕТЕНИй И ОТК1 ЫТИЙ

СССР

УДК

Опубликовано 24.VI I 1963. Бюллетень № 1

/7одписная группа Л 97

В. Б. Бродский, Б. М. Белицкий С, Е. Загик, В. А. Лютомский и А. В, Спиридонов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОВОЛНОВОГО

ЗОНДИРОВАНИЯ ПЛАЗМЫ

Для исследования плазмы в настоящее время применяют методы, основанные на взаимодействии ее с электромагнитным полем.

Этими методами можно определять концентрацию свободных электронов в плазме, а также ряд других параметров.

Известные приборы, в которых используется излучение с открытого конца волновода или из рупора с синфазным распределением поля в раскрыве, работающие как на просвет, так и ча отражение, имеют недостаточную разрешающую способность и лишь грубо определяют распределенче электронной концентрации в плазме.

Для получения более высокой разрешающей способности могут быть использованы сфокусированные пучки радиоволн, сформированные с помощью линз или эллиптических зеркал. Таким способом может быть получеча линейная разрешающая способность порядка дпины рабочей волны приемно-передающего устройства.

Предлагается устройство для микроволнового зондирования плазмы в волновой зоне способом просвечивания (или отражения), состоящее из эллипсоидальных отражателей (зеркал), передающих и приемных облучателей, СВЧ-генератора, фидерной волноводной системы, приемника с детектором и многолучевой индикаторной трубки, которое отличается от известных устройств того же назначения тем, что с целью получения нескольких сфокусированных пучков плазмы для одновременной регистрации распределения локальных концентраций свободных электронов в ближних фокусах эллипсоидальных отражателей установлено несколько (по числу рабочих каналов) передающих и приемных облучателей, связанных через фидерные волноводные системы с СВЧ-генератором при работе на одной частоте или с несколькими СВЧ-генераторами при работе на разных частотах и через приемник — с многэлучевой индикаторной трубкой; исследуемая область плазмы располагается в точке совмещения дальних фокусов эллипсоидальных отражателей.

С помощью предлагаемого устройства можно определять концентрацию плазмы в локальных областях, размеры которых не превышают длины используемой волны, а следовательно, и распределение по объему, заполненному плазмой; с точностью до длины волны о пределять границы ооластей с различной концентрацией, для чего облучатели передающей антенны запитывают от генераторов, работающих на различных частотах; получать многострочное (число строк равно числу лучей) радиоизображение движущегося сгустка плазмы. При этом развертка в направлении движения осуществляется благодаря перемещению сгустка мимо неподвижных рупоров; определять скорость пролетающего сгустка Ъ 154335 плазмы данной конце трации по измерению времени пролета на заданном расстоянии более точно, чем при несфокусированных пучках.

На фиг. 1 изображен общий вид устройст.ва; на фиг. 2 — распредечение электромагнитного поля по осям Л и Z при пятиканальном излучении на волне 8,я,я; на фиг. 3— распределение электромагнитного поля по осям Х и 2 при трехканальном излучении иа вол::ах длиной 3, 8 и 4 ия.

Предлагаемое устройство состоит из двух эллипсоидальных отражателей (зеркал) 1 и 2, представляющих собой части поверхностей эллипсоидов вращения, перемещаемых на станине >. В ближних фокусах зеркал расположены передающие 4 и приемные б облучатели (волноводы). Число облучателей cooTBEIствует числу рабочих каналов. Облучатель, помещенный в фокусе зеркала, дает пучок электромагнитной энергии, сфокусированный на большой оси зеркал, а облучатели, находящиеся вне фокуса зеркала, дают пучки, фокусирующиеся в стороне от этой оси. Исследуемый объем плазмы помещают в дальних фокусах, совмещают которые перемещением зеркал по направляющим б станины. Радиолучи фокусируют с помощью настроечных винтов /.

Облучатели передающего зеркала соединены с генератором высокой частоты, а приемного — с детекторами 8.

Продетектированный сигнал с каждого оолучателя приемного зеркала подается на orклоняющ ие пластины соответствующего луча многолучевой индикаторной трубки. Амплитуда отклонения каждого луча соответствует уровшо прошедшего через плазму (или отра>кснного от плазмы) сигнала. Такая многолучевая система зондажа может быть использована как на одной длине волны, так и на разных длина: .

Предмет изобретения

Устройство для микроволнового зонди рова, ия плазмы в волновой зоне способом просвечивания (или отражения), состоящее из эллипсоидальных отражателей (зеркал), передающих и приемных облучателей, сверхвысокочастотиого генератора, фидер ной волно водной системы, приемника с детектором и многолучевой индикаторной трубки, отличающ е е с я тем, что, с целью получения нескольких сфокусированных пучков для одновременной регистрации распределения локальных концентраций свободных электронов в плазме, в олижиих фокусах эллипсоидальных отра>кателей установлено несколько (по числу рабочих каналов) передающих и приемных оолучателей, связанных через фидерные волноводные системы соответственно с СВЧ-генератором при работе на одной частоте или с несколькими СВЧ-генераторами при работе иа разных частотах и через приемник — e миоголучевой индикаторной трубкой, при этом исследуемая обла сть плазмы располагается в точке совмещения дальних фокусов эллиисоидзльных отражателей. № 15433= (Е) 2 3 4 5 (Е)"

1аа

Z5

Z5 у 1" t

/ 1 х

IZ ZP 86 48 60?2 д92см 36 2Ф 1Z 0 12 ZP 36 -12 0 12-12 0 12-12 С 1.2Хсм

Фиг. 3

Составитель И. Родионов

Редактор Л. В. Калашникова Техред А. А. Камышникова Корректор P. Т. Келембет

Подп. к печ. 19/Х! — 63 г Формат бум. 60;к,901/в Объем 0,35 изд. л. лак. 2329i3 Тираж 1275 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитезз по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова. 2

8

7 б

Ф

2

О

8

6

5 ч

2

3 5 7 92см -1 0 1 -10 1-10 1-101-1 О!

Фиг. 2