Изобретение относится к измерительным приборам в области газодинамики и физики плазмы и может быть использовало для измерения полей .плотности в газовых и плазменных средах, бьгстро меняющихся во времени.
Известное устройство для измерения плотности плазмы содержит электронную пушку, рентгеновский коллиматор, сцинтиллятор, фотоу.множитель и регистрирующий прибор.
Однако это устройство не позволяет осуществлять быстрое измерение полей плотности в плазменных и газовых средах, резко меняющих свои параметры в течение времени, что делает невозможным его .применение для исследования полей плотности в таких средах, как -плазма искровых и дуговых разрядов, ударных волн.
(Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в нем применен многощелевой коллиматор с .параллельными или сходящимися щелями, за которыми установлены люминесцентный экран и объектив, проектирующий его изображение «а фотокатод диссектора. Выход диссектора соединен с осциллографом, используемым в качестве регистрирующего прибора.
екающей пучок 2 электронов в исследуемую плазменную среду 3, .многощелевого рентгеновского коллиматора 4 с параллельными или исходящимися щелями, фольги 5, непрозрачной для видимых лучей, и люминесцентного экрана 6. За ним расположены объектив 7 и диссектор 8. Развертывающие .пластины диссектора соединены с генератором 9 развертки, а выход - через корректирующее устройство 10 - с осциллографом 11. Корректирующее устройство соединено с блоком .поправок 12, состоящим из электроннолучевой трубки 13, компенсирующей полупрозрачной пластинки 14, объектива 15 и фотоумнолсите5 ля 1-6. Одна пара отклоняющих .пластин электронполучевой трубки 13 соединена с генератором развертки 9, а другая - с электронным коммутатором 17, который подключен к электронной пушке и коллектору 18.
0
Устройство работает следующим образом. Электронная пушка / испускает Пучок 2 электронов, который, проходя сквозь исследуемую плазменную среду 3, вызывает появление тормозного рентгеновско.го излучения. Интен5сивность такого излучения, испускаемого объемом газа или .плазмы, облучаемым быстрыми электронами, пропорциональна плотности плазмы в этом объеме при одинаковом режиме облучения. Ра.спределение интенсивго областями исследземон среды 3, расположенными вдоль пучка 2, соответствуют распределению плотиости Б это-м сечении. TaKHjM .образом, количество рентгеновского излучения, проходяш,его в единицу времени через каждую щель коллиматора, пронорционально местной плотности газа или плазмы в области, расположенной против этой щели. Пройдя сквозь защитную фольгу 5, рентгеновское излучение попадает на люминесцентБый экран 6 и вызывает его свечение. Изображение экрана с ломощыо объектива 7 проектируется на фотокатод диссектора 8. Пилообразное напряжение, .подаваемое с генератора -9 на отклоняющие лластины диссектора, осуществляет сканирование изображения. Ток на выходе диссектора в любой момент развертки пропорционален плотности газа в oi6ласти, расположенной нротив соответствующей щели коллиматора. Линейность этой зависимости может быть нарушена цогрешностями в изготовлении коллиматора 4, неоднородностью люминесцентного экрана 6 и фотокатода диссектора 8, а также ослаблением пучка электронов плазмой. Для устранения нелинейности, которая может возникнуть по этим причинам, сигнал с диссектора 8 нодается на осциллограф // через корректирующее устройство 10, которое управляется блоком полравок. Последний работает следующим образом. При тарировочном запуске устройства пучок электронов вылускается в среду с постоянной плотностью, перед экраном электроннолучевой трубки 13 устанавливается фотопластинка 14, а модулятор яркости трубки 13 соединяется с выходом диссектора 8. При синхрои«ой развертке диссектора 8 и электроннолучевой трубки 13 одним пилообразным напряжением от генератора 9 почернение фотопластинки 14 в каждой точке вдоль развертки луча оказывается пропорциональным коэффициенту передачи системы в соответствующий момент време.ни развертки. Экспонирование осупгествляется в линейной области денситометрической кривой данной фотолластинки. Проявленная пластинка устанавливается на место. Электроннолучевая трубка переводится в режим постоянной яркости пятна. При этом фотоумножитель 16 в любой момент времени развертки оказывается обратно пропорциональным коэффициенту передачи системы. Этот сигнал лоступает на корректирующее устройство 10, 1где перемпожается с сигналом от диссектора, чем и обеспечивается линейность лреобразования в любой момент сканирования поля плотности. Поскольку указанные нелинейности различны при различных начальных энергиях пучка и при различном полном ослаблении пучка, описываемое устройство лредусматривает возможность многодорожечной залиси корректирующих поправок на одной и той же компенсирующей пластинке путем отклонения луча электроннолучевой трубки с помощью второй пары отклоняющих пластин, соединенных с электронным коммутатором, который управляется ускоряющим напряжением лушки и током коллектора 18. Предмет изобретения 1.Устройство для измерения плотности плазмы, содержащее электронную пушку, сосуд для плазмы, коллектор, рентгеновский коллиматор, сцинтиллятор и регистрирующий лрибор, отличающееся тем, что, с целью регистрации быстро лротекающих лродесоов, коллиматор выполнен многощелевым с параллельными или сходящимися щелями, ориентированными на исследуемую часть плазмы, за коллиматором установлены люминесцентный экран и объектив, проектирующий изображение на фотокатод диссектора, который соединен с генератором развертки и осциллографом. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения ощибки измерений, воз.никающей из-за нелинейных эффектов и нестабильности тока электронов, между диссектором и осциллографом установлен корректирующий блок, соединенный с блоком поправок, состоящим из электроннолучевой трубки с установленными перед ее экраном комленсирующей пластиной, объективом и фотоумнол ителем, причем одна пара отклоняющих пластин электро.ннолучевой трубки подключена к генератору развертки, а другая - к электронному коммутатору, который соединен с электронной пушкой и коллектором.
