Методы и средства изучения физико-химических явлений и процессов. Мышкин В.Ф - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

мах, несмотря на достаточно высокую степень ионизации, в значительной
степени могут быть связаны не с электронной компонентой плазмы, перерас-
пределением тяжелых частиц (вытеснением газа из горячей области).
Существенного увеличения чувствительности к определению электрон-
ной концентрации можно добиться увеличением λ (см. (2. 20)).
Чувствительность к определению концентрации атомов и ионов может
быть значительно увеличена за счет использования для получения интерфе-
рограмм излучения с длиной волны λ, близкой к линии поглощения соответ-
ствующего сорта частиц (метод резонансной интерферометрии).
Помимо описанных выше возможностей увеличения чувствительности
интерферометрии к определению отдельных компонентов плазмы, связанных
с различной зависимостью рефракции разных частиц от длины волны, име-
ются пути увеличения общей чувствительности интерференционных измере-
ний к определению фазового сдвига, внесенного исследуемым объектом. Это
многоходовые методы (увеличение толщины слоя), а также использование
многолучевых интерферометров, обеспечивающих значительно большую,
чем при двухлучевой интерферометрии, точность измерения сдвига полос.
В большинстве случаев сдвиги полос на интерферограммах плазмы обу-
словлены как появлением электронов, так и изменением концентрации тяже-
лых частиц (атомов и ионов). Для того чтобы разделить вклады, вносимые в
рефракцию плазмы электронами и тяжелыми частицами, нужно иметь две
(или более) интерферограммы, полученные с помощью излучений с разными
длинами волн, для каждой из которых
∑
−
−∆=
∆
=
k
eikk
ii
i
i
lNNC
ln
k
λ
λλ
14
1049,4
1
Из системы уравнений для двух длин волн
( )
l
kk
N
e
2
2
2
1
1122
13
102,2
λλ
λλ
−
−
=
(2. 23)
( )
( )
∑
−
−
=∆
k
kk
l
kk
NC
2
2
2
1
212112
λλ
λλλλ
(2.24)
Многократное прохождение лазерного луча через исследуемую неодно-
родность эквивалентно увеличению оптической плотности.
Методы резонансной интерферометрии основаны на получении интерфе-
рограмм с помощью излучения, близкого к линии поглощения одного из
компонентов исследуемой плазмы.
По мере приближения к линии поглощения рефракция соответствующих
атомов резко возрастает и можно на несколько порядков превысить рефрак-
цию тех же атомов вклад от линии поглощения. Таким образом, используя
для получения интерферограмм излучение с длиной волны, близкой к линии
поглощения, можно существенно увеличить чувствительность измерения
концентрации соответствующих атомов. Аналогичным способом можно до-
стичь также увеличения чувствительности теневого и шлирен-методов.
Значение обнаружимой данным методом концентрации как функцию рас-
43

Страницы