Przedmiotem wynalazku jest uklad laserowej diagnostyki plazmy, majacy zastosowanie zwlaszcza w diagnostyce plazmy slabo zjonizowanej, w laboratoriach chemicznych i w badaniach jadrowych.W znanych, z ksiazki L.N. Piatnickij „La ze maja diagnostika plazmy", Atomizdat, Moskwa 1976, uklad laserowej diagnostyki plazmy, naczynie z badana plazma umieszczone jest w rezonatorze optycznym, sprzezonym z rezonatorem optycznym lasera gazowego. Sprzezone rezonatory tworza uklad interferometru.Promieniowanie lasera po wyjsciu z rezonatora lasera gazowego wchodzi do rezonatora zawierajacego naczynie z plazma, odbija sie w nim i wraca do rezonatora lasera gazowego. Promieniowanie powracajace, nakladajac sie na promieniowanie wychodzace, powoduje powstawanie interferencji, które moga byc obser¬ wowane i rejestrowane za pomoca odpowiedniego detektora. Kazda zmiana dlugosci drogi optycznej w rezonatorze, wywolana np. zmiana wspólczynnika zalamania w naczyniu z plazma, powoduje przesuwanie sie prazków interferencyjnych, co w detektorze jest rejestrowane jako zmiana natezenia jego oswietlenia.Zapalajac i gaszac plazme w naczyniu otrzymuje sie przesuniecia prazków interferencyjnych, rejestrowane jako odpowiednie zmiany natezenia promieniowania padajacego na detektor. Znajac dlugosc fali promienio¬ wania lasera i wielkosc przesuniecia prazka interferencyjnego mozna wyznaczyc wielkosc zmiany dlugosci drogi optycznej w naczyniu z plazma, a stad mozna wyznaczyc zmiane wspólczynnika zalamania oraz koncentracje elektronów w plazmie.Niedogodnosc techniczna znanych ukladów laserowej diagnostyki plazmy polega na tym, ze miara koncentracji elektronów w plazmie sa zmiany natezenia promieniowania padajacego na detektor. Zmiany te, przy malych koncentracjach elektronów w plazmie sa bardzo nieznaczne i trudne do wykrycia. Równoczesnie znane uklady sa bardzo wrazliwe na czynniki zewnetrzne, takie jak wibracje mechaniczne, drgania akusty¬ czne i termiczne zmiany wymiarów rezonatorów, które równiez powoduja przesuwanie prazków interferen¬ cyjnych i zaklócaja pomiar koncentracji elektronów w plazmie.Wynalazek dotyczy ukladu skladajacego sie z lasera gazowego, naczynia z plazma i modulatora pradu wyladowania powodujacego nalozenie impulsów o okreslonej czestotliwosci, na prad wyladowania w badanej plazmie.Istota wynalazku polega na tym, ze naczynie z plazma o modulowanym pradzie wyladowania jest umieszczone wewnatrz rezonatora optycznego lasera gazowego, który jest wyposazony w detektor promie¬ niowania i w uklad automatycznej stabilizacji czestotliwosci pracy lasera przy czym do ukladu automaty¬ cznej stabilizacji czestotliwosci pracy lasera, sa dolaczone filtr i detektor sygnalu bledu.7 119324 Zasada dzialania ukladu polega na tym, ze przy okreslonej czestotliwosci pracy lasera uklad automaty¬ cznej stabilizacji czestotliwosci pracy lasera kompensuje wszelkie przypadkowe zmiany czestotliwosci, wywolane czynnikami zewnetrznymi, takimi jak wibracje mechaniczne, drgania akustyczne i termiczne zmiany wymiarów rezonatora. Modulowanie z. okreslona czestotliwoscia pradu wyladowania w naczyniu z plazma powoduje powstawanie w laserze periodycznych zmian czestotliwosci pracy lasera, przy czym czestotliwosc tych zmian jest równa czestotliwosci modulacji plazmy. Gdy czestotliwosc tedobierze sie w taki sposób, aby byla ona poza pasmem przenoszenia ukladu automatycznej stabilizacji czestotliwosci pracy lasera, wówczas powstajacy w tym ukladzie sygnal bledu zwiazany z modulacja plazmy nie bedzie powodo¬ wal kompensowania zmian czestotliwosci pracy lasera spowodowanych modulacja plazmy. Sygnal ten, poprzez odpowiedni filtr, jest doprowadzony do detektora sygnalu bledu. Wskazanie tego detektora jest miara wielkosci zmian czestotliwosci pracy lasera spowodowanych modulacja plazmy, a tym samym jest miafa koncentracji elektronów w plazmie.Korzysci techniczne wynikajace ze stosowania ukladu wedlug wynalazku polegaja na tym, ze jako miare koncentracji elektronów stosuje sie zmiany czestotliwosci pracy lasera. Prowadzi to do zwiekszenia czulosci i zdolnosci rozdzielczej pomiaru w porównaniu z metodami, w których wykorzystuje sie zmiany natezenia prazka intereferencyjnego. Szczególnie jest to wazne w laserowej diagnostyce plazmy slabo zjonizowanej, przy koncentracjach elektronów mniejszych od okolo 10l2cm~3. Ponadto zwiekszona jest odpornosc ukladu 4 pomiarowego na zaklócenia zewnetrzne.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy ukladu laserowej diagnostyki plazmy.Uklad sklada sie z lasera 1, umieszczonego w rezonatorze 2. Wewnatrz rezonatora optycznego 2 jest równiez umieszczone naczynie 3 z plazma, do którego jest dolaczony modulator 4 pradu wyladowania.Promieniowanie lasera pada na detektor 5 promieniowania, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem ukladu 6automatycznej stabilizacji czestotliwosci pracy lasera 1. Wyjscie ukladu automatycznej stabilizacji czestot¬ liwosci pracy lasera polaczone jest z rezonatorem optycznym 2. Do ukladu automatycznej stabilizacji czestotliwosci pracy lasera jest dolaczony filtr 7. Wyjscie filtru 7 jest polaczone z wejsciem detektora sygnalu bledu*.Zastrzezenie patentowe Uklad laserowej diagnostyki plazmy skladajacy sie z lasera gazowego, naczynia z plazma i modulatora pradu wyladowania powodujacego nalozenie impulsów o okreslonej czestotliwosci na prad wyladowania w badanej plazmie, znamienny tym, ze naczynie (3) z plazma o modulowanym pradzie wyladowania umie¬ szczone jest wewnatrz rezonatora optycznego (2), gazowego lasera (1), który jest wyposazony w detektor (5) promieniowania i w uklad (6) automatycznej stabilizacji czestotliwosci pracy lasera (1), przy czym do ukladu (6) automatycznej stabilizacji dolaczone sa filtr (7) i detektor (8) sygnalu bledu.119 324 2 5 PL