Интерферометр для диагностики плазмы Советский патент 1986 года по МПК G01N22/00 

1.

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

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертежа приведена структурная электрическая схема интерферометра для диагностики плазмы.

Интерферометр для диагностики .плазмы содержит -СВЧ-генератор 1, Iпленочный делитель 2 мощности, перг вый и второй смесители 3 и 4, гетеродин 5, ввод 6 СВЧ-сигнала в плазме1П1ую камеру 7, вывод 8 СВЧ-сигнала из плазменной камеры 7, фазометр 9.

Интерферометр для диагностики плазмы работает следующим образом.

Колебания от СВЧ-генератора I с частотой разделяются пленочньп- делителем мощности на опорный и измерительньй каналы. Отраженные от пленки пленочного делителя 2 мощности 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 , разделяются 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 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 разностной частоты которые поступают в фазометр 9, индицирующий фазовый сдвиг cj между этими колебаниями, по которому судят

142

об электронной концентрации ng исследуемой плазмы.

Измеряемый фазовый сдвиг в основном обусловлен дисперсионными свойствами исследуемой среды. Для случая, ui f, -i;j i( формула, связывающая с параметрами плазмы, имеет следующий вид:

27iiL/ (

Cf,

где

i,

пё - плазменная час 9-10 тота;

L - линейные размеры плазмы; С - скорость света в свободном пространстве. Фазовый сдвиг Cf, , полученный с помощью данного интерферометра, менее 2 ТГ , поэтому легко индицируется фазометром 9, что позволяет определить параметры высокоплотной плазмы, стационарной во времени, или высокоплотной газоразрядной плазмы с большими поперечными размерами. Путем выбора ±, и fg можно для данного диапазона определяемых концентраций получить удобно измеряемую величину ср ,

Формула изобретения

Интерферометр для диагностики плазмы, содержащий последовательно соединенные СВЧ-генератор, пленочный делитель мощности, 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 ичающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерений, выход гетеродина подсоединен к четвертому плечу пленочного делителя мощности.

Составитель Р.Кузнецова Редактор И.Савко , Техред О.Ващ1-шина

997/55

Тираж 778Подписное

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

Корректор Л.Пилипенко

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