Исследование параметров плазмы интерференционными и Шлирен методами

• Автор: Таран, Валерий Семенович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 156 c. : ил

ГЛАВА I. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ УОТОИНТЕРФЕРОГРАШ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПЛОТНОСТИ ПЛАЗМЫ НА ВЫХОДЕ ИМПУЛЬСНОГО ПЛАЗМЕННОГО УСКОРИТЕЛЯ
1.1. Интерферометрия плазмы с фоторегистрацией
1.2. Экспериментальная установка
1.3. Измерительная система для обработки фотоинтерферограмм
*.4. Программно-математическое обеспечение при
обработке экспериментальных данных
1.4.1. Исследование цифровых и аналоговых методов фильтрации изображения интерферещионного поля
1.4.2. Расчет радиальных параметров плотности плазмы в импульсном плазменном ускорителе
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ШЛИРЕН ФОТОГРАФИИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ПЛАЗМЫ РАЗРЯДА С ПОЛЫМ КАТОДОМ
2.1. Метод шлирен фотографий
2.2. Экспериментальная установка
2.3. Измерительная ситема для фотометрирования
шлирен фотографий
2.4. Программно-математическое обеспечение системы обработки
2.4.1. Ввод в ЭВМ градаций яркости полутонового объекта*
2.4.2. Определение пространственного распределения интегральных параметров градиентов плотности рлазмы
2.4.3. Определение пространственного спектра неоднородностей в плазме разряда
2.5. Выводы

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ СВЧ-ИНТЕРФЕРОГРАММ ПРИ
ИЗМЕРЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ПЛАЗМЫ ОТРАЖАТЕЛЬНОГО РАЗРЯДА
3.1. Интерферометрия плазмы с электрической регистрацией
3.2. Экспериментальная установка
3.3. Измерительная система для обработки СВЧ-интерферо-грамм
3.4. Программно-математическое обеспечение системы измерения и обработки СВЧ-интерферограмм
3.4.1. Определение фазовых набегов и измерения плотности
во времени
3.4.2. Определение фазовых набегов в интерферометрах с модуляцией
3.4.3. Определение пространственного распределения плотности плазмы при двухчастотном зондировании
3.4.4. Определение спектральных характеристик колебании плотности плазмы
3.4.0. исследование влияния градиентных неустойчивостей на увеличение потерь плазмы сильноточного отражательного разряда
3.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Успешное изучение физических процессов в плазме во многом определяется освоением и развитием методов диагностики плазмы. Зреди различных методов диагностики важную роль играют методы, основанные на зондировании плазмы электромагнитными волнами.
£ ним относятся и активные методы: интерферометрия и шлирен. Определяемая с их помощью плотность и градиенты плотности плазмы наряду с температурой являются основными характеристиками плазменного 1роцесса. Интерферометры и в меньшей степени шшрен-приборы стали рабочим инструментом на плазменных установках. Развитие этих методов диагностики идет по пути освоения новых диапазонов зондирующих излучений, создания новых источников, усовершенствования схем интерферометров и шлирен-приборов, разработки приемников, измери -тельных схем, методов обработки и интерпретации получаемых данных при исследовании плазменных объектов. Современный уровень разви -тия физического эксперимента требует и автоматизации измерений. Практически все вновь разрабатываемые крупные термоядерные уста -новки включают в себя автоматизированные диагностические комплексы. Это ставит исследования на новый качественный уровень, облегчает проведение измерений, обработки, ускоряет получение конечного результата. С другой стороны, требует нового, комплексного подхода к эксперименту, т.е. решения ряда задач как технического, так и системного характера.
Каждая диагностическая методика применительно к конкретному плазменному эксперименту имеет свои особенности. В качестве ос -новных можно отметить:
1. Способ измерения параметров плазмы (интерферометр, пши -рен-прибор, зонд и т.д.).
2. Способ регистрации (фотопленка, ФЭУ, СВЧ-детектор и т.д.).
3. Количество измерительных каналов и длительность плазменции между точками "б" и "в" (рис. II с). Длина массива увеличивается на единицу.
6. Сочетание последовательности помеченных:
а) символа 10;
б) точки в массиве
обеспечивает сохранение в памяти ЭВМ только точек, находящихся между точками "б" и "в". Прочие точки сохраняются в памяти, длина массива сокращается (рис. II г). Следует отметить, что при обнаружении ситуации б (символ 10 или выброс части массива) дальнейший анализ помеченных точек не происходит, производится повторная выдача на экран ОСК сокращенного массива. При ситуациях 1+5 анализ массива продолжается с автоматическим учетом изменения нумерации точек, вызванном укорочением или изменением массива. При этом после выявления любой из ситуаций 3+5, увеличивающих общее количество точек, происходит анализ соотношения количества точек и длины массива М и, если они сравниваются, то дальнейший анализ помеченных точек прерывается и ЭВМ переходит на новый цикл выдачи на ОСК. При визуальном обнаружении удовлетворительной ситуации на экране ОСК, чему отвечает псевдопрямо-угольный растр без "дислокаций, т.е. разрывов и лишних точек, может быть произведен выход на дальнейшую ветвь программы. Для этого первым должен быть помечен символ 12, вторым - последняя точка в первом вертикальном ряду. Номер этой помеченной точки дает количество линий интерферограммы (и одновременно - это количество точек в одном скане). .Бдлее производится упорядочение информации в кавдом скане, что ликвидирует возможные нарушения порядка, возникшие при фильтрации с помощью ОСК, особенно при введении новых точек в массив, и затем перфорация массивов X и У . Повторный пуск переводит программу на начало сканирования при тех же параметрах.