Оборудование стендов, контрольная и исследовательская аппаратура стендов для проведения испытаний и отработки ЭРД, страница 9

Спектрохронограф представляет собою прибор, который осуществляет непрерывную щелевую развертку спектра. Необходимым элементом спектрохронографа является временная щель - диафрагма, которая вырезает узкий участок регистрируемого спектра (по длине волны) или ограничивает спектр по высоте.  I

На рисунке 4.10-11.12. показана схема спектрохронографа со скрещенными щелями. Имеются также спектрохронографы, у которых временная щель одновременно является щелью для выделения узкого участка спектра.

Рассмотренные типы спектрохронографов отличаются тем, что в них осуществляется протяжка пленки, что ограничивает максимальные скорости развертки.

Развертка спектров во времени может осуществляться серийными спектрографами с помощью дискового спектрохронографа СП-113М, который позволяет вести съемку спектров в режиме ждущей и синхронизированной развертки, а также в режиме скоростного фотозатвора. Прибор СП-113М состоит из дискового спектрохронографа и пульта управления. Спектрохронограф устанавливается на рельсе спектрографа вместе с трехлинзовой конденсорной системой.

4.10-11.7. Лазерная диагностика плазмы.

Новым перспективным методом диагностики плазмы является метод, основанный на использовании лазеров — оптических квантовых генераторов (ОКГ). ОКГ обладают монохроматичностью, высокой стабильностью частоты, узкой направленностью и большой мощностью излучения, что обеспечило им широкое практическое использование в науке и технике. ОКГ применяют при интерферометрических измерениях для определения пространственного распределения электронной концентрации плазмы, а также для измерения плотности и температуры плазмы по рассеянию света. Новые направления лазерной диагностики плазмы - голографический и спектральный методы.

4.10-11.7.1. Лазерная интерферометрия.

Методы оптической интерферометрии основаны на регистрации явлений, которые сопровождают прохождение излучения ОКГ через плазму. Эти явления обусловлены изменением показателя преломления плазмы, что приводит к двум явлениям: временной задержке и угловому смещению луча. Интерферометрические методы основаны на регистрации изменения интенсивности интерференционных полос, обусловленных сдвигом фазы. (Изменение углового или линейного отклонения луча лежит в основе шлирного и теневого методов).

Метод лазерной интерферометрии используется для диагностики плазмы с концентрацией электронов более 10¹⁵ см^-3. Известны две схемы лазерных интерферометров:

1)  интерферометры, в которых лазер используется только как источник света;

2)  интерферометры, в которых лазер является не только источником излучения, но и детектором.

Во втором случае лазерный интерферометр представляет систему, состоящую из газового лазера и дополнительного зеркала. Луч лазера проходит через исследуемую плазму, отражается от дополнительного зеркала и направляется обратно в лазер. Если показатель преломления плазмы изменяется, то в лазере возникают интерференционные явления.

Поскольку чувствительность лазерного интерферометра прямо пропорциональна длине волны, то целесообразно использовать инфракрасный лазер. Для повышения чувствительности лазерного интерферометра используется излучение резонансной частоты лазера, что позволяет измерять концентрации электронов до 10¹⁰ см^-3.

4.10-11.7.2. Диагностика плазмы по рассеянию лазерного излучения.

При проведении экспериментов по рассеянию света лазера свободными электронами плазмы информация о состоянии исследуемой плазмы содержится в спектре рассеянного света. Суммарная мощность рассеянного света позволяет определить платность электронов, а ширина спектра рассеянного излучения — их температуру. Малая величина томсоновского сечения рассеяния приводит к тому, что суммарная мощность рассеянного света составляет 10^-14 от мощности падающего на плазму излучения. При экспериментах надо уменьшить влияние лазерного излучения, которое проходит через плазму без взаимодействия и рассеивается на деталях установки (например, на стенках вакуумной камеры), поскольку при этом возникает мешающий фон. Другим источником фоновых помех является собственное излучение плазмы.