Устройство для диагностики плазмы Советский патент 1989 года по МПК G01N22/00 

10

15

20

Изобретение относится к технике СВЧ-измерен1ш и может использоваться для определения электронной концентрации .

Целью изобретения является новы- шение фазовой чувствительности,

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для диагностики плазмы.

Устройство для диагностики нлаз-. мы содержит генератор 1 высокочастот кого сигнала, делитель 2 мощности, сдвигатель частоты 3, датчик 4 опорного сигнала, камеру 5 для исследуемой плазмы, сумматор 6 мощности, сме- сительньш детектор 7, усилитель 3, низкочастотный фазометр 9, регулируемый вращатель 10,плоскости поляри- .зации и полосовой фильтр 11 .

Устройство для диагностики плазмы работает следующим образом.

Электромагнитное излучение,, генерируемое генератором 1, с вектором поляризации электрического поля, по- 25 вернутым относительно проволочек ре- , шетки делителя 2 мощности, делится между первым и вторым выходными плечами. Составляющая электромагнитного излучения, ортогональная проволочкаь решетки делителя 2 мощности, поступает на сдвигатель частоты 3 с датчиком ,4 опорного сигнала. Сигнал сдвинутой частоты проходит через камеру 5 и ре- гулируемьй вращатель 10 плоскости поляризации, который поворачивает его поляризацию на угол порядка 45 . Далее сигнал сдвинутой частоты поверну-- той поляризации поступает на сумматор 6 мощ11ости. Составляющая сигнала, ортогональная проволокам решетки сумматора 6 мощности, проходит через него и поступает на смесительный детектор 7, туда же поступает и сигНг ш несдвинутой частоты из опор;юго капала, ответвленный делителем 2 мощности, поляризация которот о параллельна

2598004

проволочкам решетки сумматора 6 мощности. В смесительном детекторе 7 происходит смешивание сигналов, поступивших в первое и второе входные плечи сумматора 6. Таким образом, на выходе смесительного детектора 7 присутствует сигнал разностной частоты F.

Составляющая сигнала сдвинутой частоты измерительного канала с вектором поляризации, параллельным проволочкам решетки сумматора 6 мощности сигнала, отражается от него и по третьему входному плечу сумматора 6

30

35

40

поступает на делитель 2 мощности, и, отражаясь от проволочек его решетки, поступает в его второе выходное плечо для повторного прохождения через плаз1-13/. Причем за счет второго прохождения через сдвигатель частоты 3 частота этого сигнала сдвигается еще на величину F и становится равной f+2F, где f - частота излучения генератора , Дальнейшее его прохождение аналогично описанному -

Таким образом, на выходе смесительного детектора 7 присутствуют сигналы с разностными частотами F, 2F,..,,n F, где п - целое число, равное количеству проходов сигнала по измерительному каналу. Сигнал нужной разностной частоты выделяется полосовым фильтром 11, настроенным на необходимую частоту, усиливается усилит,елем 8 и подается на низкочастотный фазометр 9, куда подаются также колебания с датчика 4 опорного сигнала. Низкочастотньй фазометр 9 производит измерение фазы.

Зная частоту сдвига F сдвигателя частоты 3 и частоту, настройки полосового фильтра 11, можно определить число проходов сигнала по измерительному каналу (п) и по измеренному фазовому сдвигу однозначно определить электронную концентрацию плазмы.

Редактор М.Кузнецова

Составитель А.Лысов Техред М.Моргента,п

Заказ 6882

Подписное

Тираж 788

ВНШ-ШИ Государственного ком 1Тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. агарина,101

5

0

5

Составляющая сигнала сдвинутой частоты измерительного канала с вектором поляризации, параллельным проволочкам решетки сумматора 6 мощности сигнала, отражается от него и по третьему входному плечу сумматора 6

0

5

0

поступает на делитель 2 мощности, и, отражаясь от проволочек его решетки, поступает в его второе выходное плечо для повторного прохождения через плаз1-13/. Причем за счет второго прохождения через сдвигатель частоты 3 частота этого сигнала сдвигается еще на величину F и становится равной f+2F, где f - частота излучения генератора , Дальнейшее его прохождение аналогично описанному -

Таким образом, на выходе смесительного детектора 7 присутствуют сигналы с разностными частотами F, 2F,..,,n F, где п - целое число, равное количеству проходов сигнала по измерительному каналу. Сигнал нужной разностной частоты выделяется полосовым фильтром 11, настроенным на необходимую частоту, усиливается усилит,елем 8 и подается на низкочастотный фазометр 9, куда подаются также колебания с датчика 4 опорного сигнала. Низкочастотньй фазометр 9 производит измерение фазы.

Зная частоту сдвига F сдвигателя частоты 3 и частоту, настройки полосового фильтра 11, можно определить число проходов сигнала по измерительному каналу (п) и по измеренному фазовому сдвигу однозначно определить электронную концентрацию плазмы.

Корр-ектор С.Черни

Подписное