等离子体参数的激光探针诊断技术*
2012-10-16汪家春
舰船电子工程 2012年12期
程 立 汪家春 周 瑞
(1.脉冲功率激光技术国家重点实验室,电子工程学院安徽省红外与低温等离子体重点实验室 合肥 230037)(2.杭州笕桥94782部队 杭州 310021)
1 引言
等离子体技术作为一种新概念的技术,受到世界广泛关注,而其性能与其参数密不可分,等离子体参数诊断成为研究等离子体的一个重要方面。激光探针诊断技术作为一种等离子体主动诊断技术,可以测量各种等离子体及各种参数 (电子和离子密度、温度、磁场等),而且具有很好的空间和时间分辨能力,对所研究的等离子体不会造成严重干扰。因此以激光技术为基础的诊断方法己在等离子体的实验研究中得到广泛应用,成为实验室等离子体和聚变实验研究的重要工具[1]。
激光探针诊断技术主要是通过分析探针光束通过变化的等离子体区域后的强度、相位、偏振态变化及散射情况,进而得到等离子体的多种信息。其中,干涉法和电子密度相关,阴影法、纹影法和摩尔偏折法和等离子体密度梯度相关[2],Thomson散射与等离子体的电离程度、膨胀速度、热流等参数以及电子与离子密度、温度相关,本文主要介绍激光作为探针诊断等离子体参数的干涉诊断技术、摩尔偏折诊断技术以及Thomson散射诊断技术。
2 干涉诊断技术
若介质受到光照时其介质的密度发生变化,则其折射率也将随之发生变化,根据光线的位相变化即光程差来确定折射率,其直观的反映就是干涉条纹的弯曲程度或移动。在等离子体电子密度的诊断中,条纹移动的数目N可由式(1)确定:……p>
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