SU849855A1 - Способ определени распределени плотности газа - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗА, включающий пропускание через исследуемую среду двух пучков электромагнитного излучени  при частотах, близких к частотам атомных переходов в исследуемой среде , отличающий с   тем, что, с целью определени  распределени  локальной плотности газа малых концентраций, формируют пучок возбуждающего электромагнитного излучени  с циркул рной пол ризацией, под углом к нему формируют пучок плоскопол ризованного зондирующего электромагнитного излучени , осуществл ют пространственное перекрытие возбуждающего и зондирующего излучени , причем при переходе от одной точки к другой сохран ют посто нным угол между пуч- § ками возбуждающего и эондируницего 1 излучений.. К//

Description

Изобретение относитс  к области диагностики плазмы, в частности, определени  распределени  плотност остаточного газа в плазме, оно мож быть также использовано дл  опреде ни  плотности компоненты газа в га вой смеси. Существует целый р д лазерных с собов дл  Диагностики плотности ато мов в плазме l . Это способи, основанные на иссл довании рефракции плазмы - теневые способы, обычна  и голографическа  интерферометри , а также спектроско пические способы - абсорбционна  спектроскопи , способ резонансной флуоресценции. При абсорбционных исследовани х информаци  о параметрах плазмы полу чаетс  по измерению поглощени  зонд рующего сигнала, просвечивающего плазму. При этом необходимо отделить излучение просвечивающего источника от собственного свечени  плазмы, что приводит к ухудшению т:очности измерений из-за уменьшени  отношени сигнал/шум. Недостатком этого способа  вл етс  также то, что получен на  информаци   вл етс  интегрально по направлению распространени  сигнала . Переход к локальным характеристикам осуществл етс  путем достаточно громоздких вычислений, при чем точность полученных локальных значений оказываетс  ниже точности с которой измер ютс  исходные экспериментальные данные. Наиболее близким техническим решением можно считать способ определени  распределени  плотности газа включающий пропускание через исследуемую среду двух пучков электромаг нитного излучени  при частотах волн близких к частотам атомных переходо в исследуемой среде 2 . Недостатком данного способа  вл  етс  то, что определ етс  не локаль ное распределение плотности газа малых концентраций, а интегральна  (по направлению распространени  пучков) плотность атомов. Целью изобретени   вл етс  определение распределени  локальной плотности газа малых концентраций. Это достигаетс  тем, что формируют пучок возбуждающего электромаг нитного излучени  с циркул рной пол ризацией , под углом к нему формируют пучок плоскопол ризованного зондирующего электромагнитного излучени , осуществл ют пространствен ное перекрытие возбуждающего и зондирующего пучков в выбранной точке среды, измер ют угол поворота плоскости пол ризации выход щего зондирующего излучени , причем при переходе от одной точки к другой, соохран ют посто нным угол между пуч- ками возбуждакщего и зондирук цего излучений. Схема установки, на которой можно проводить измерени  по определению распределени  локальной плотности газа (в плазме или в смеси газов) предлагаемым способом, приведена на чертеже, где: лазер на красителе -1; пол ризатор - 2; полупрозрачное зеркало - 3; исследуема  среда - 4; четверть-волнова  пластинка - 5; зеркало - 6} анализатор - 1; фотоприемники - 8 и 9; двухлучевой запоминающий осциллограф - 10. Излучение лазера на красителе 1 линейно пол ризуетс  пол ризатором 2; часть излучени  {зондирующий пучок ) , проход  через полупрозрачное зеркало 3, направл етс  в исследуемую среду 4 (плазму или смесь- газов ). Друга  часть излучени  Д/4 (возбуждающий пучок), отраженна  от полупрозрачного зеркала 3, проходит через пластинку (5), приобретает циркул рную пол ризацию и тоже направл етс  в среду 4, предвари-. тельно отража сь от 100% зеркала 6. В области пространственного перекрыти  зондирующего и возбуждающего пучков происходит поворот плоскости пол ризации зондирующего пучка, в результате чего по вл етс  перпендикул рна  (к исходной) компонента пол ризации. Дл  регистрации перпендикул рной компоненты пол ризации зондирующее излучение, выход  из среды, пропускаетс  через анализатор 7, скрещенный с пол ризатором 2, и попадает в фотоприемник 8. Интенсивность излучени  лазера контролируетс  фотоприемником 9. Сигналы от фотоприемников 8 и 9 наблюдаютс  на двухлучевом запоминающем осциллографе 10. Дл  определени  распределени  плотности газа в среде необходимо мен ть область пространственного перекрыти  возбуждающего и зондирующего пучков, что достигаетс  механическим синхронным передвижением отражающего зеркала 6 и фотоприемника 9. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению со способом резонансной интерферометрии, во-первых, обладает большой чувствительностью, что позвол ет определ ть плотность атомовс нижней границей пор дка 10cг- ; во-вторых, непосредственно из эксперимента определ етс  не интегральна , а локальна  плотность атомов. Предлагаемый способ также выгодно отличаетс  своей простотой, в частности, не требуетс  строгой взаимной когерентности взаимодействующих волн.

38498554Предлагае1иым спосо&ом можно опре- мерени  распределени  .плотности газа делить локальную плотность достаточ- в пространстве, достаточно синхронно удаленных объектов. . но передвинуть отражающее зеркало

Одним из преимуществ предлагае- положени  задающих и регистрирующих мого способа  вл етс  простота из- 5 приборов.

и один из фотоприемников, не мен й

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗА, включающий про- пускание через исследуемую среду двух пучков электромагнитного излучения при частотах, близких к частотам атомных переходов в исследуемой среде, отличающийся тем, что, с целью определения распределения локальной плотности газа малых концентраций, формируют пучок возбуждающего электромагнитного излучения с циркулярной поляризацией, под углом к нему формируют пучок плоскополяризованного зондирующего электромагнитного излучения, осуществляют пространственное перекрытие возбуждающего и зондирующего излучения, причем при переходе от одной точки к другой сохраняют постоянным угол между пуч-tg ками возбуждающего и зондирующего излучений.

   X

   X СП СП