II.Методика определения параметров плазмы
Существует также другой способ получения в одном волноводном тракте двух волн с разными частотами. Для этой цели в волноводе помещают элементы, которые позволяют наряду с основной частотой получить вторую или третью гармонику. В приемном устройстве сигналы разных частот разделяют с помощью фильтров. Такой метод позволяет увеличить динамический диапазон измеряемых значений плотности в 4 раза.
Характер распространения волн в анизотропной плазме зависит от их поляризации. Используя рупорные антенны и волноводы квадратного сечения в сочетании с устройствами для разделения волн различной поляризации, можно изучать распространение двух волн, электрические поля которых поляризованы во взаимно перпендикулярных направлениях. Этот метод особенно удобен для исследования распространения обыкновенной и необыкновенной волн. Используя этот метод, можно расширить диапазон измеряемых значений плотности и получить информацию о её пространственном распределении.
В некоторых плазменных экспериментах можно направить волну вдоль-силовых линий магнитного поля. Плоская линейно поляризованная волна, падающая на плазму вдоль Bz,,разделятся на поляризованные по кругу волны с противоположными направлениями вращения. Эти волны распространяются в плазме с различными скоростями и имеют разные коэффициенты ослабления. Плоскость поляризации суммарной линейно поляризованной волны после прохождения через плазму оказывается повёрнутой на угол Ψ, равный
|
|
|
(36)
где d — длина пути волн в плазме, а величины. Строго говоря, выходящая из плазмы волна должна иметь эллиптическую поляризацию, так как составляющие ее компоненты, поляризованные по кругу, испытывают в плазме различное ослабление. Если для одной из компонент выполнено условие отсечки либо она сильно поглощается, то из плазмы выходит только одна волна, обладающая круговой поляризацией, и, следовательно, методы диагностики, основанные на измерении угла поворота плоскости поляризации волны, в этом случае неприменимы.
Существуют различные способы измерения угла поворота плоскости поляризации. Так, в случае стационарной плазмы величину угла Ψ можно измерить, вращая приемную антенну вокруг своей оси. Кроме того, используя устройства для разделения волн с разными поляризациями либо применяя два противоположно ориентированных круговых поляризатора, можно также определить величину угла поворота и относительные значения амплитуд компонент волны с противоположными направлениями вращения.
Величина фазового сдвига циклотронной волны с круговой поляризацией и правым направлением вращения может быть очень велика, так как показатель преломления для этой волны сильно возрастает вблизи циклотронного резонанса. Используя коническую рупорную антенну в сочетании с круговым поляризатором, выделяющим правополяризованную волну, можно исследовать распространение волны типа свистящих атмосфериков. Если плотность электронов настолько велика, что для левополяризованной волны выполнено условие отсечки, то в плазме распространяется только правополяризованная волна. При значениях плотности ниже псо правополяризованная волна имеет тенденцию к «автофокусировке»: показатель преломления имеет большую величину при малых углах, так что волна может следовать вдоль магнитных силовых линий. Ввиду того что сама величина показателя преломления вблизи циклотронного резонанса также велика (в теплой плазме возможны значения п от 2 до 20), длина волны мала и волна может быть локализована в малой волокнообразной области. Такие волны удобны для изучения гидромагнитной турбулентности и неустойчивостей, а также для зондирования областей с искривленным магнитным полем. При проведении подобных измерений необходимо проявлять, однако, известную осторожность с тем, чтобы отличить эти медленные электромагнитные волны от плазменных волн, некоторые моды которых обнаруживают циклотронный резонанс и обладают поперечными компонентами электрического поля. Дипольная антенна, возбуждающая волны типа свистящих атмосфериков, может легко возбудить и плазменные волны..
|
|
|
|
|
|
Лекция 10
Методы осуществления управляемого термоядерного синтеза (УТС).
План лекции
I. Общие проблемы осуществления термоядерного синтеза
II. Проблема нагрева и удержания плазмы
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 228; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!