СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ПЛАЗМЫ ПО СКОРОСТЯМ Советский патент 1973 года по МПК G01N22/00 G01D1/14 

1

Изобретение относится к области радиофизических исследований плазмы п позволяет, в частности, определить функцию распределения электронов по скоростям при изучении низкотемпературной плазмы.

Известен способ определения функции распределения электронов в плазме с регистрацией излучения плазмы, однако этот способ основан на регистрации уИзлучения и поэтому сфера применения его ограничена высокотемпературной плазмой (s 20-150 кэв).

Целью изобретения является разработка способа определения параметров функции распределения, применимого для исследования низкотемпературной плазмы.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что он позволяет оценить параметры функции распределения с помощью измерения на двух частотах СВЧ-диапазона радиояркостных температур и коэффициентов поглощения.

Для низкотемпературной плазмы вид функции распределения хорощо аппроксимируется следующим выражением

f(v)

ехрб ( г

V

где параметр / характеризует

вид функции распределения. Например:

соответствует распределению Максвелла,

- Драйвестейна.

Коэффициент b определяется из условий нормировки. Задача сводится к оценке параметра/и определению средней энергии электроmv

нов -.

Предлагаемый метод предполагает априорное знание оценочных значений велнчин эффективной частоты соударений электронов с тяжелыми частицами v и параметра h, характеризующего зависимость частоты соударений от скорости:

V av.

Частота соударений v может определяться или с помощью других методов, или оцениваться расчетным путем. Параметр h определяется из справочных данных.

Знание частоты соударений позволяет выбрать частоты зондирования аь и Ыц.

Измерив радиояркостные температуры Гя и коэффициенты поглощения А на этих частотах, можно рассчитать радиационные температуры Тч по формуле

т

/,- -.

т - Пользуясь предельными формулами, связывающими радиационную температуру с параметрами функции распределения: При Шд С И iVf 3 ; + А + 3 при сОй VМОЖНО построить графики, по которым, рассчитав радиационные температуры Гчь и Гчи па двух частотах при известном h, можно онределить параметр функции распределения /, а затем, зпая параметр /, и определить среднюю энергию электронов. Получающаяся при этом точность определения яркостных температур обеспечивает различение функции распределения Максвелла от Драйвестейна. Предмет изобретения Способ определения функции распределения электронов плазмы по скоростям путем регистрации излучения из плазмы, отличающийся тем, что, с целью определения степенного показателя экспоненты функции распределения, излучение из плазмы регистрируют на двух частотах СВЧ-диапазона и определяют радиояркостные температуры и коэффициенты поглощения плазмы, по которым судят об указанном параметре функции распределения.