Устройство для локального определения концентрации и частоты столкновений электронов в движущейся плазме Советский патент 1989 года по МПК G01N22/00 

114

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

Целью изобретения является повышение точности и пространственной разршающей способности, а та же обеспечение измерений в канале ударной тру бы, имеющем переменное поперечное сечение.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для .локального определения концентрации и частоты столкновений электронов в движущейся плазме. -. Устройство для локального определения концентрации и частоты столкновений электронов в движущейся плазме содержит канал ударной трубы 1 открытую двухпроводную линию 2, закороченную на конце, согласующий переход 3, который открытую двухпроводну линию 2 трансформирует в коаксиаль- ную линию 4, первый 5 и второй 6 СВЧ генераторы, первый 7 и второй 8 направленные ответвители, первый 9 и второй 10 резонансные зонды, первый 11 и. второй 12 детекторы, регистра- тор 13, блок 14 синхронизации, датчик 15 синхронизации, фронт 16 ударной волны.

Устройство 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 f1 и f, 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 2 , 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 4f, и йЈ 1, по которым определяются

параметры плазмы N и

системы

4fi,i где С

о,, И3 Эф

решения

уравнений

V

с пл м (N 9Ф ,7г

ил 1,1 (Ne э f i,i) скорость распространения электромагнитных вол с частотами f ,, и f г. в плазме с пара-

метрами N е и -О э ф

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 F₁ и F₂ в точках установки зондов 9 и 10. Начиная с момента прихода фронта 16 возникает дополнительный сдвиг фаз сигналов F₁ и F₂, величина которого определяется параметрами плазмы и скоростью перемещения границы плазмы вдоль линии 2. В результате на выходах детекторов 11 и 12 возникают низкочастотные сигналы ΔF₁ и ΔF₂, по которым определяются параметры плазмы. 1 ил.

м,1,г

№шТ

lo-i

%

е,т где С0 - скорость распространения

электромагнитной волны в вакууме ;

.

ыо f

rj

заряд и масса электрона. Следует отметить, что отражением от границы плазмы можно пренебречь, так как СВЧ-фазовые методы используются в диагностике плазмы при концентрациях Ng Ј0,1-0,2N e кр, когда отражение весьма мало.

Формула изобретения

ш22+л 2

40

45

50

55

генераторы, соедине но с первым и вторы ра, выход которого возбудителя СВЧ-сиг деления СВЧ-сигнало через СВЧ-тракт сое узла приема СВЧ-сиг второй выходы котор но последовательно дами первого и втор первым и вторым вхо блок синхронизации, торого соединен с в синхронизации, а вт равляющим входом ре личающееся лью повышения точно венной разрешающей также обеспечения и ударной трубы, имею поперечное сечение, и узел приема СБЧ-с и выполнены в виде

lo-i

-Ј

0

5

0

5

генераторы, соединенные соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен 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 соединен с выходом датчика синхронизации, а второй вход - с управляющим входом регистратора, о т- личающееся 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 выполнены в виде открытой двухпроJ1478106 ч

водной линии, конец которой закоро-СВЧ-сигнапов выполнен в виде первого

чен, причем закороченный конец откры-и второго резонансных зондов, а в катой двухпроводной линии располагает-честве СВЧ-тракта использована коакся в сечении канала ударной трубы, ,спальная линия, причем открытая двухподлежащего измерению.проводная линия соединена с выходом

выполнен в виде последовательно сое-ответвителя, входы первого и второго

диненного первого и второго направ- JQрезонансных зондов подключены к коакленных ответвителей, блок разделениясиальной линии.