Способ измерения направленных скоростей компонентов плазменного объекта Советский патент 1988 года по МПК G01P3/38 

Изобретение относится к способам диагностики плазмы и может быть использовано для определения профиля направленных скоростей компонентов при исследовании плазменных ускорителей, истечения плазмГ) в вакуум, . взаимодействия лазерного излучения с веществом и т.п.

Цель изобретения - измерение про- филя скоростей компонентов плазменного объекта.

На чертеже показана лринципиаль- :ная оптическая схема устройства, pea лизующето способ измерения.

Способ осуществляют следующим образом.

Из излучения исследуемого объекта 1 и излучения, отраженного от сферического, зеркала 2, установлен- ного за объектом 1, с помощью спектрального прибора 3 выделяют излучени в спектральном диапазоне, равном сумме ширины аналитической спектргшь ной линии и удвоенного максимального доплеровского сдвига, В фокальной плоскости спектрографа установлена визуализирующая диафрагма 4, предсталяющая собой систем:;; из двух отверстий прямоугольной и ромбической фор-

мы. Визуализирующая диафрагма 4 является одновременно входной диафрагмой фоторегистратора 5 с двухрядной линзовой вставкой, входной объектив которого проектирует два неналоженных одно на другое изображений на фотопленке.

С помощью визуализирующей диафрагмы 4 получают два световых потока в выделенном спектральном диапа- зоне. Съемка через прямоугольное отверстие ви зуализиругощей диафрагмы 4 дает изображение объекта с модуляцией яркости, обусловленной пространственным распределением температуры по объекту и его химическим составом. Съемка через отверстие ромби- ческой формы визуализирующей диафрагмы 4 дает изображение объекта с дополнительной модуляцией яркости в соответствии с пространственным распределением доплеровского смещения спектральных линий, а именно чем бол ше смещение, тем меньше яркость вследствие уменьшения высоты обеих доплеровских компонент аналитической спектральной линии. Ромбическая tj:top

g

- с

5

0

ма одного из отверстий визуализирующей диафрагмы 4 позволяет исключить также влияние уширения линий на Iраспределение яркости по объекту. Если установить сферическое зеркало так, чтобы апертуры световых пучков от объекта и от зеркала, дающих вклад в изображение аналитической спектральной линии, были одинаковы, то имеет место и компенсация пространственной модулядаи яркости объекта, обусловленной недоплеровским смещением аналитических спектральных линий.

Сравнение двух изображений объекта, полученных соответственно через отверстия прямоугольной и ромбической форм111, позволяет определить разность яркостей, используя характеристическую кривую фотоматериала, и получить пространственное распределение по объекту доплеровского смещения аналитических спектральных линий, т.е. профиль направленных скоростей компонентов плазменного объекта.

Формуданзобретения

Способ измерения направленных скоростей компонентов плазменного объекта, по которому световые потоки от исследуемого объекта, распространяющиеся в противоположных направлениях, сводят в один световой пучок, направленный вдоль одного из суммируемых потоков, выделяют из суммарного светового потока излучение в заданном спектральном диапазоне, строят изображение объекта в выделенном спектральном диапазоне, отличающийся тем, что, с целью измерения профиля скоростей компонентов плазменного объекта, выделяют излучение в спектральном диапазоне, равном сумме ширины аналитической спектральной линии и удвоенного максимального доплеровского сдвига, разделяют выделенное излучение на два канала, модулируют амплитуды спектральных компонент излучения -. одного из выделенных потоков по линейному закону относительно центральной частоты выделенного спектрального диапазона, а по разности яркостей двух изображений объекта, полученных одновременно в каждом канале, судят о профиле скоростей.

Изобретение относится к способам диагностики и может быть использовано для определения проЛи- ля направленных скоростей компонентов при исследовании плазменных ускорителей,истечения плазмы В вакуум,взаимодействия лазерного излучения свещест7 вом. Цель изобретения - измерение профиля скоростей компонентов плазменного объекта. При измерении профиля скоростей компонентов плазменного объекта излучение от объекта и излучение, отраженное от зеркала, установленного за объектом, направляют на входную щель спектрографа. С помощью визуализируквдей диафрагмы с двумя отверстиями получают два световых потока, спектральный состав которых находится в диапазоне, равном сумме ширины аналитической спектральной линии и удвоенного максимального доплеровского сдвига. Амплитуды спектральных компонент излучения одного из выделенных потоков модулируют по линейному закону. Для этого одно из отверстий выполнено ромбической формы. С помощью фоторегистратора одновременно получают два неналоженных одно на другое изображения объекта, а по разности яр-i костей двух изображений, полученных в различных каналах, судят о профиле, скоростей. 1 ил. с S (Л 00 ;о О) о сь