Развитие метода усиленного рассеяния для диагностики коротковолновых колебаний плазмы

• Автор: Каганская, Нина Марковна
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Глава
Диагностика усиленного рассеяния для исследования коротковолновых колебаний плазмы.
1.1.Особенности диагностики усиленного рассеяния
1.2.Теория усиленного рассеяния СВЧ волн в плазме
1.3.Эксперименты по усиленному рассеянию
1.4.Выводы и постановка задачи
Глава
Экспериментальная плазменная установка Линде
2.1.Источник плазмы
2.2.Двойной электрический зонд
2.3.Определение максимальной концентрации
2.4.Микроволновый тракт и система возбуждения НГ волн
2.5.Нижнегибридные волны
2.6.Механизм зондирования
Глава
Метод Интерферометрического усиленного рассеяния
3.1.Теория
3.2.Апробация метода ИУР
3.3.Определение направления фазовой скорости волны
3.4.Сравнение результатов диагностик ИУР и ВЧ зонда
1.Краткое описание установки BOXES
2.Схемы измерений
3.Интерферометрические кривые
4.Возмущение электронной плотности плазмы

3.5.Измерение параллельных составляющих волновых
векторов колебаний
3.6.Исследование процесса параметрического распада
3.7.Ограничения метода ИУР
Глава
Метод Корреляционного усиленного рассеяния
4.1.0 воможности восстановления спектральной плотности
флуктуаций электронной концентрации плазмы (теория)
4.2.Постановка задачи
4.3.Схема эксперимента
4.4.Осциллограммы сигнала
4.5.Определение пространственного масштаба
неоднородности флуктуаций
4.6.Восстановление полного спектра возмущения
Заключение
Литература

Диагностики, основанные на эффекте коллективного
рассеяния электромагнитных волн в плазме, являются действенным средством исследования волн и флуктуаций плазмы. Они используются для изучения распространения и поглощения волн, возбужденных в плазме при ВЧ нагреве [1], вызванных ими нелинейных эффектов [2] , а также низкочастотной турбулентности и ее влияния на удержание энергии [3] и частиц [4]. Как правило, для зондирования плазмы используются электромагнитные волны, частота которых существенно
превосходит характерные плазменные частоты, что позволяет уменьшить влияние рефракции и облегчить интерпретацию экспериментов и определение амплитуды плазменных флуктуаций их спектров по частотам и волновым векторам. Мощность излучения, необходимая для зондирования, обычно выбирается достаточно малой, исключающей влияние на плазму. Угловой и частотный спектры рассеянного сигнала несут информацию о пространственном и частотных спектрах рассеивающих колебаний. В традиционных методах коллективного рассеяния для зондирования плазмы используется излучение в СВЧ и далеком инфракрасном диапазонах частот. Существенным недостатком этих диагностик является малое сечение рассеяния, что, вследствие ограничения на мощность источника излучения, о котором
говорилось выше, часто является серьезным препятствием при проведении достоверных количественных измерений. Кроме того, создание мощных источников электромагнитного излучения в

ионным током насыщения. Тогда температура электронов рассчитывается по формуле:
Типичный профиль температуры, полученной данным способом представлен на рис.2.3 (кривая 2).
основано на измерении ионного тока насыщения. Типичный профиль электронной концентрации, полученный из зондовых измерений, представлен на рис.2.3 (кривая1). Относительные измерения профиля плотности с помощью двойного зонда производились по
средней величине ионного тока насыщения 01 + ^°2, которая при условии Те»Тх пропорциональна величине п-^% :
При этом величины loi и 102 определялись как координата точки пересечения линии наклона участка насыщения с линией производной при lj=0. (см. рис. 2.2) Привязка к абсолютным значениям плотности с помощью сигнала усиленного рассеяния (следующий параграф).
2.3. Определение максимальной концентрации.
Для измерения максимальной электронной концентрации плазмы использовался метод, предложенный в [2 4] . Он основан на
(2.2)
(2.3)
Определение концентрации с помощью двойного зонда
І01 ^02 ~
(2.4)