Способ измерения электронной температуры плазмы Советский патент 1980 года по МПК H05H1/00 

Изобретение Относится к способам исспедования ппаамы, в частности, к способам определения ее термодннам чесхвх параметров. Известен способ определения электро ной температуры плазмы путем расчетно графической обработки вольт-амперной характеристики эпектростаТ1 чёск6го зонда 13.. Его недостаток состоит в сложности как аппаратурного°обеспечения, так и процедуры выделения искомой величины.. Известен способ измерения элект|х нной температуры плазмы путем подачи на погруженный в плазму электрический зонд относительно корпуса anliapaTa пераменят о напряжения частоты, много меньшей плазменной частоты эпектронсе я регистрации плаваюпхих потенциалов зонда при двух амплитудах переменного напряжения С23 . Данный способ, наиболее близкий к изобретению, принят за прототип. Его недостатком является сложность аппаратуры, включающей усилитель постоянного тока с высоким входным сопротивлением и стабильными параметрйми. Пепью изобретения является упргадение аппаратуры измерения., Поставленная цепь достигается тем, что в способе измерения электронной температур плазмы путем подачи на погруженный в ппазму электрический зонд относительно корпуса аппарата переменного напряжения частоты, много меньшей плазменной частоты электронов, при постоянном статическом потенциале зонда измеряют два значения активной прсяаод мости промежутка зонд-корпус при двух различных амплитудах напряжения не выше уровня с-татическбЬо потенциала зонда, а электронную температуру определяют по формуле c, v-,

где TQ - эпектронная температура, е - заряд электрона; - постоянная Еюльцмана

иС|, п- амплитуды переменного напряCt, жения и соответствующие им

активные проводимости, а также тем, что актшзную проводимость определяют измерением проводимости потерь параллельного резонансного колебательного контура, включенного между зондом и корпусом, а амплитуду напряжения зонда задают величиной связи контура с питающим генератором.

Схема устройства для осуществления данного изобретения представлена на чер теже. Оно состоит из электрического зонда 1, закрепленного на стенке корпуса 2 с помощью изолятора 3, колебателного контура, состояшего из индуктз-шности 4 и переменной емкости 5, питающе го генератора 6 и регртстратора 7.

Работает .данное устройство следующи образом. После включения аппаратуры подают напряжение на контур генератором 6, подстраивают емкость 5 в резонанс и по прибору 7 контролируют напряжение на контуре, амплитуда которого не должна превосходить уровня ппавагощего потен1шала зонда. Фиксируя: добротность контура 4-5, определяют проводимость промежутка зонд-корпус. Меняя связь, генератора 6 с контуром вновь находят проводимость. } ормула для определения электронной температуры следует из общей зависимости проводимости от этого параметра при условии, что амплитуда переменного напряжения не превосходит уровня плавающего потенциала, который нетрудно оценить снизу в начальных стадиях проведения измерений.

Формула изобретения

1. Способ измерения электронной температуры плазмы путем подачи на

погруженный в плазму эпоктрический зонд отпосиа-ельно корггуса аппарата переменного напряжения частоты, много меньшей плазменной частоты электронов, отличающийся тем, что, с Целью упрощения измерительной аппаратуры, измеряют при постоянном статическом потенциале зонда два значения активной проводимости промежутка зондкорпус при двух различных амплитудах напряжения, не выше уровня статического потенциала зонда, а электронную температуру определяют по формуле:

.

и-:

Zk .

где Tg

-электронная температура,

е

-заряд электрона;

к

-постоянная Больамана ,2. амплитуды переменного напряжения и соответствующие им активные проводимости.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что активную проводимость определяют измерением проводимости потерь параллельного резонансног колебательного контура, включенного между зондом и корпусом, а амплитуду напряжения зонда задают величиной связи контура с питающим генератором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США № 4006404 кл. 324-33, 1977.

2.Афонин В. В., Гдалевич Г. Л. .Измерения электронной температуры в

ионосфере методом высокочастотного зонда,-Космические исследования, 1973 т, 11, № 3, с. 254 (прототиц).