УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИОНИЗОВАННОГО ГАЗА Советский патент 1973 года по МПК G01N22/00 

1

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для измерения электрофизических параметров ионизированных газов в дуге, факеле реактивных двигателей, в плазматронах, магнитогидродинамических генераторах и гипертепловых аэродинамических трубах.

Известны устройства (зонды) для измерения параметров ионизованного газа или плазмы, содержащие электростатический датчик с измерительными электродами и державкой.

С целью расширения пределов измеряемых параметров в предлагаемом }стройстве измерительные электроды и державка выполнены в виде двухпроводной линии, которая подключена к генератору высокой частоты.

Кроме того, в предлагаемом устройстве концы измерительных электродов замкнуты и образуют коротко замкнутую двухпроводную линию, которая выполнена в виде трубки для циркуляции хладагента.

Охлаждаемая двухпроводная линия СВЧ, возбуждаемая плавным волноводно-двухпроводным переходом, гальванически изолируется от среды на всем протяжении, за исключением небольшого участка, который выполняет роль двойного охлаждаемого электростатического зонда, причем для обеспечения гальванической изоляции проводников двойного зонда, волновод плавного перехода разрезан на две части по середине широкой стенки, и части изолированы друг от друга пленочным диэлектриком.

Таким образом, в предлагаемом устройстве совмещены хорошая пространственная разренгаюшйя способность электростатнческого зонда с высокой точностью СВЧ зонда, который иснользуется здесь не только для определения средней по длине линии концентрацни, но и для калибровки электростатического зонда по абсолютным значениям концентрацнн электронов. Охлаждение устройства .ествляют, пропуская хладагент внутри полых проводннков двухпроводной линии.

На фкг. I изображено предлагаемое устройство для определения параметров ионизированного газа с использованием СВЧ двухпроводной линии и двойного электростатнческого зонда; на фиг. 2 - то же устройство с использованием СВЧ двухпроводной линни и одиночного электростатического зонда.

В устройстве, изображенном на фиг. 1, волновод 1, внаянные в него пластины 2 для

концентрации электрического поля и проводники 3 образуют плавный волноводно-двухнроводный переход. На первом участке проводники двухпроводной линии изолированы от среды диэлектриком 4 за исключением

участка 5, который и является двойным элекгростатическим зондом. Зонд подключен к устройству для снятия его вольтамперных характеристик. Волновод 1 разрезан по середипе широкой стенки на две части, которые изолированы друг от друга пленочным диэлектриком 6. В устройстве, изображенном на фиг. 2, волновод /, внаянные в пего пластины 2 для концентрации электрического поля и проводники 3 образуют плавный волноводно-двухпроводиый переход. На прямом участке проводники двухпроводной линии изолированы от среды диэлектриком 4 за исключением короткозамыкателя 5, который и является одиночным электростатическим зондом. Проводники 3 в устройствах выполнены в виде трубок. Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом. К двухпроводной линии, помещенной в исследуемую среду, через плавный волноводдвухпроводный переход подводится СВЧ сигнал одной или нескольких частот, который принимается на выходе линии и по параметрам которого вычисляются усредненные по длине линии концентрация электронов и частота их соударений с тяжелыми частицами. По вольтамперным характеристикам двойного электростатического зонда путем его перемещения определяют распределение локальных относительных коицентраций и температур электронов. Сопоставление полученных результатов позволяет найти распределение абсолютных значений указанных параметров. Устройство, изображеппое на фиг. 2, работает аналогично, за исключением того, что при СВЧ зондировании измеряются параметры отраженного сигнала. В обоих случаях через трубчатые проводники пропускают хладагент. Предмет изобретения 1.Устройство для измерения параметров ионизованного газа, содержащее электростатический датчик с измерительными электродами и державкой, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов измеряемых параметров, измерительные электроды и державка выполнены в виде двухпроводной линии, которая подключена к генератору высокой частоты. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что концы измерительных электродов замкнуты и образуют коротко замкнутую двухпроводную линию. 3.Устройство по по. 1 и 2, отличающееся тем, что двухпроводная линия выполнена в виде трубки для циркуляции хладагента.

ЪЦ|