Измерения поляризационных характеристик излучения в зависимости от условий генерации разряда.
План лекции
I. Поляризация излучения в различных спектральных линиях
II.Закономерности изменения поляризации излучения от условий генерации плазмы
I. Поляризация излучения в различных спектральных линиях
Частичная линейная поляризация линий излучения ИПП впервые зарегистрирована в работе /9/. Полученные в этой работе импульсные поляризационные сигналы на линии 
нм свидетельствуют об анизотропии внутренних процессов в плазменном потоке. Степень поляризации Р линий излучения составила 6%. На экспериментальной установке по формированию и поляризационной спектроскопии импульсного плазменного потока, подробно описанной в работе /9/ , проведены измерения степени поляризации линии излучения аргона 
а также на линиях 
с длиной волны 
=433,3нм, =560,7нм и =696,5нм, усредненные за время импульса. От импульса к импульсу измерялись интенсивности 
, которые затем усреднялись по числу этих импульсов. Проведено около 25 серий измерений. Результаты измерений представлены в таблицах 1 и 2, где в косых скобках указаны отношения поляризационных моментов матрицы плотности возбужденного состояния 
, рассчитанные по формулам и умноженные на 100. Анализ и сопоставление экспериментальных данных, приведенных в таблицах 1 и 2 позволяют сделать следующие выводы:
а). Поляризация излучения с уровней, характеризуемых угловыми мометами 
, значительно меньше, чем с других уровней и сравнима с систематическими ошибками измерений;
|
|
|
б). Независимые измерения одного и того же состояния по поляризации двух линий дали близкие результаты (см. ArI: 
738,4 нм и 706,7 н; ArII: 488,0 нм и 454,5 нм;
в). Возбужденные состояния иона ArII характеризуется в (2-8) раз большими значениями , чем состояния атома ArI;
г). На переходе с I2-I1степень поляризации отрицательна, за исключением нескольких случаев.
Нахождение локальных значений поляризационных характеристик сводится к корректировке измеренных величин в пределах погрешностей эксперимента (5-10)%. Воспроизводимость полученных результатов в целом характеризуется указанными ошибками измерений. При повторном проведении аналогичной серии опытов спустя длительное время (4-5) дней регистрировались степени поляризации отличающиеся на (10-15)% и в некоторых случаях степень поляризации меняла свой знак.
Таблица 1 Степень поляризации линий излучения 
в приосевой области импульсно плазменного потока
Таблица 2 Степень поляризации линий излучения в приосевой области импульсного плазменного потока
II.Закономерности изменения поляризации излучения от условий генерации плазмы
При дальнейших исследованиях поляризации излучения сгустка было обнаружено, а затем и исследовано существенное влияние условий генерации плазменного потока (тока и энергии) на поляризационные характеристики излучения на определенном расстоянии от оси потока плазмы.
|
|
|
На рисунках 16 и 17 приведены экспериментальные зависимости степени поляризации излучения от тока в плазменном потоке для двух линий аргона ArI и двух линий аргона ArII.
Наличие максимума у кривых 
можно объяснить тем, что с ростом тока, а следовательно, и с увеличением концентрации N и температуры Т (см. таблицу 3.3.) относительная деполяризация падает, что должно приводить к возрастанию степени поляризации излучения. Но при этом засёленность растёт быстрее выстраивания, то есть уменьшается относительная поляризация состояния. Эти два процесса и приводят к существованию максимума. Чем выше степень поляризации, тем ярче выражены максимумы экспериментальных кривых. Для некоторых спектральных линий излучения аргона Ar максимума кривых не наблюдается или он слабо выражен.
Одним из наиболее важных параметров плазменного потока является энергия самого сгустка. В дальнейших работах впервые сообщается о влиянии изменения энергии плазменного потока на поляризационные характеристики излучения. Из анализа экспериментальной зависимости степени поляризации от энергии видно, что с увеличением энергии степень поляризации растет.
|
|
|
Известно, что в плазменных объектах основными причинами анизотропных процессов являются электрические и магнитные поля, потоки частиц и градиенты основных параметров плазмы - температуры и концентрации. Как следует из анализа структуры плазменного потока, проведенного в первой главе, основными причинами анизотропии внутренних процессов являются градиенты температуры и концентрации. При определенных условиях генерации потока градиент температуры может оказаться значительным, что приводит к увеличению направленной скорости электронов, которое влечет за собой увеличение энергии плазменного потока.
Таким образом, приведенные результаты исследований показали, что, во-первых, степень поляризации линий излучения зависит от условий генерации плазменного потока (тока и энергии), а значит и от параметров самого сгустка: температуры и концентрации; во-вторых, зависимости для разных переходов имеют различный характер, что указывает на различие в поляризационных свойствах разных спектральных линий.
|
|
|
Рисунок 16 .Зависимости степени поляризации излучения линий Аr I на относительном расстоянии при постоянном давлении.
. 
Рисунок 17 Зависимости степени поляризации излучения линий Аг II при постоянном давлении
Таблица 3 Зависимость параметров плазменного потока
от силы тока
Из сказанного следует вывод, что исследования зависимостей поляризационных характеристик излучения от условий генерации плазменного потока дают большие перспективы для создания бесконтактной поляризационной диагностики, что выгодно отличает ее от зондовой.
Лекция 15
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 228; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!