Методика определения параметров плазмы из графического анализа экспериментальных зависимостей.
План лекций
I. Анализ экспериментальной зависимости степени поляризации от параметров плазменного потока
II. Методика определения температуры плазмы
I. Анализ экспериментальной зависимости степени поляризации от параметров плазменного потока
В данном разделе предлагается способ определения параметров плазменного потока (температуры электронов) из анализа и сравнения экспериментальных кривых зависимостей этих параметров от поляризационных характеристик излучения. Для получения зависимости степени поляризации от температуры обратимся к экспериментальным кривым зависимостей поляризационных характеристик излучения и температуры (рис.18) от условий генерации плазменного потока (тока, энергии).
Рисунок 18 Зависимость температуры и концентрации электронов от силы тока
Рисунок 19. Зависимости степени поляризации излучения линий аргона от температуры.
∙∙∙∙∙ - положительные значения поляризации
_____ отрицательные значения поляризации
Таблица 4 Результаты измерений степени поляризации спектральных линий излучения плазменного потока и рассчитанные
по ним значения температуры электронов
Удобнее всего использовать в качестве параметра генерации плазменного потока в обоих случаях силу тока в сгустке, так как его можно наиболее точно измерить.
II. Методика определения температуры плазмы
|
|
|
Определив степень поляризации излучения экспериментально (например Р=2%) проводим прямую, параллельную оси тока до пересечения с графиком зависимости 
. Из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим значение силы тока 
. Используя полученное значение тока в сгустке на другом графике зависимости температуры электронов от тока, легко найти неизвестную температуру (Т=89000К). Проделав такую процедуру для нескольких точек, можно построить график зависимости степени поляризации от температуры (рис.19).
Отрицательные значения поляризации излучения можно объяснить тем, что при относительно небольших значениях тока 
увеличивается в основном продольная составляющая интенсивности излучения 
. При увеличении тока наряду с продольной, растет и поперечная составляющая 
. При определенном значении тока, поляризация излучения проходит через нуль 
и меняет свой знак, то есть становится отрицательной. При дальнейшем увеличении тока, что в свою очередь приводит к увеличению температуры растет в основном поперечная составляющая.
Результаты определения параметров плазменного потока по вышеизложенному методу удовлетворительно согласуются с данными других методов(оптической интерферометрии) ,приведенными в таблице 4.
|
|
|
Для выяснения природы заселения и поляризации 4Р состояния иона аргона 
оценим вклады наиболее вероятных каналов возбуждения: прямого электронного удара из основного состояния иона, атома и каскадных переходов с вышележащих уровней.
Если в некотором интервале энергий 
между максимумами функций возбуждения, ФРЭ изменяется незначительно, то для оценки скоростей заселения исследуемого состояния линии аргона 
при переходе из основного уровня имеем:
(53)
Подставляя величины сечений 
см2
cм2 (54),
cм-3, 
см-3
получим 
Из полученных расчетов следует, что преобладающим является возбуждение из основного состояния атома аргона.
Вследствие меньшей заселенности вышележащих уровней, чем состояние 4Р, переходы с них не дают значительного вклада в возбуждение.
Проведенные оценочные расчеты указывают на то, что наиболее вероятным каналом возбуждения и механизмом заселения состояния 4Р является процесс прямого электронного удара.
Таким образом, в данном параграфе предложена методика определения параметров плазменного потока. Для ее реализации в полном объеме необходима информация о значениях сечения самовыстраивания и выстраивания, которая отсутствует в настоящее время для импульсных плазменных объектов. Поэтому полученные значения параметров ИПП оценочные.
|
|
|
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 213; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!