Метод томсоновского рассеяния в исследовании нагрева плазмы релятивистским электронным пучком

• Автор: Вячеславов, Леонид Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 117 c. : ил

ГЛАВА I. ПЕРВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ЛАЗЕРНОМУ РАССЕЯНИЮ НА УСТАНОВКЕ ИНАР

§ I. Особенности лазерной диагностики на установке

§ 2. Результаты экспериментов

§ 3. Бути улучшения соотношения "сигнал/шум”

Глава II. СОВЕШЕНСТВОВАНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

§ I. Лазерные системы на рубине

1.1. Требования к лазерной системе

1.2. Исследование схемы двухпроходного усиления

с зеркалом на основе ВРМБ

1.3. Однопроходная схема с пространственной фильтрацией излучения

1.4. Схемы лазеров с увеличенной длительностью импульса излучения

1.5. Воздействие лазерного излучения на
плазму
§ 2. Система сбора и регистрации рассеянного излучения
2.1. Общая характеристика схемы регистрации рассеянного излучения на установке ИНАР
2.2. Аппаратура для измерения температуры и радиального профиля плотности плазмы
(угол рассеяния @ = 90°)
2.3. Система регистрации высокоэнергетичных электронов ( 0 =8°, система I)
2.4. Юстировка диагностической аппаратуры
2.5. Калибровка системы регистрации
§ 3. Регистрирующая система на установке ГОЛ-1

Глава III. ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ НАГРЕВА ЭЛЕКТРОНОВ БРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ РЭП С ПЛАЗМОЙ
§ I. Получение однородного плазменного столба и его
диагностика
§ 2. Изучение нагрева основной массы плазменных
электронов
§ 3. Методика обработки сигналов излучения, рассеянного на малый угол
§ 4. Исследование неравновесных электронов по рассеянию на малый угол 0 = 8°
§ 5. Обсуждение результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Л И Т Е Р А Т УРА

Проводящиеся в течение последнего десятилетия работы по изучению взаимодействия сильноточных релятивистских электронных пучков (РЭП) с плазмой связаны в первую очередь с проблемой нагрева плазмы в термоядерных системах открытого типа. Теоретические и экспериментальные исследования релаксации РЭП в плазме применительно к этой проблеме были начаты в ШФ СО АН в начале 70-х годов [ 1*б]. В результате первых экспериментов, проведенных на установке ИНАР [4—б] было установлено, что:
1) имеется бесстолкновительный нагрев плазмы с плотностью УЬЮ14 см-3 мощным РЭП с эффективностью ~ Ъ% на метр;
2) уровень диссипации энергии пучка в плазме при К1р~
5 • К13 см“3 не может быть полностью объяснен вкладом энергии обратного тока при возникновении аномального сопротивления.
Результаты экспериментов в этой области плотностей плазмы не противоречили развитой ранее теории релаксации пучка в плазме на ленгмюровских колебаниях. Однако, основные энергетические измерения были проведены в этих работах с помощью калориметра и диамагнитных зондов, что не позволило получить детальную информацию о нагреве электронов и ионов плазмы.
Такую информацию казалось естественным получить, используя метод томсоновского рассеяния. По этой причине уже в 1973 году этот метод был освоен на установке ИНАР [7^ , а к 1975 году - на установке ГОЛ-1 [ 8] . Остановимся далее коротко на основных выводах теории рассеяния света в плазме и некоторых экспериментальных работах, имеющих отношение к постановке диагностики в условиях пучково-плазменного эксперимента.
При рассеянии линейно поляризованной электромагнитной волны на свободном, движущемся СО скоростью "Уе электроне сечение рассеяния и смещение частоты рассеянного излучения даются
Полос обой фильтр
РСІІІ
Интерференционный срильтр
К о
Вас.12. Схема системы лазерного рассеяния на установке ИНАР
, где Iс» , И? - волновые вектора основного и рассеянного излучений.
Рис.13. Устройство и кривая пропускания полосового фильтра.
I - интерференционные фильтры; 2 - рубиновый фильтр 3 - поляризатор.