1tom - 0559.htm
601
высоких уровней, насел╦нности к-рых находятся в раз- но оценивать (довольно грубо) в тех случаях, ког-
новесии со свободными электронами. По абс. интенсив- да их ушироние обусловлено квадратичным аффектом
ноств такой линии можно найти либо пе, либо Те, если Штарка.
одна из этих величин известна из др. измерений. Из- Д. п. по сплошном у спектру («континууму»)
меряя отношение ннтенсквностей линий атомов (ио- основана на определении либо абсолютной локальной
нов) разного типа, можно получить относительный ион- интенсивности /л (v) в к.-л. точке спектра, либо е╦
ньш состав плазмы, а его абс. нормировку можно про- относит, распределения в протяж╦нном участке (обыч-
вести с помощью ур-ния квазинейтральности. Если же но в коротковолновой области). Осн. трудность этих
в плазме присутствуют ионы только одного типа, то методов связана с интерпретацией измеренных интен-
гч ≈ пе и lmf~nl. В этом случае отношение интенсив- сивностей, т. к. в плазме могут одновременно дейст-
ности дискретной линии к интенсивности континуума вовать веек, механизмов генерации континуума (см.
(обусловленного радиац. рекомбинацией и торможением Излучение плазмы). С наибольшей надежностью Д. п.
на ионах) зависит только от Те и может быть использо- (оптически топкой) проводится в тех условиях, в к-рых
ваио для е╦ определения. излучаемый ею континуум /л (v) представляет собой
Спектроскопия, методы диагностики неравновесиой совокупность тормозного (на ионах) . рекомбинацион-плазмы, основанные на подходящем варианте УР мо- ного (одноэлектронного) континуумов, а сама плазма дели, позволяют определить по интенсивности спект- химически однокомповеятна. В этом случае для спектральных линий насел╦нности уровней, к-рые затем с Р^ышх Разделении интенсивности в тормозном помощью системы ур-ний баланса связывают с др. па- 7» <v> и рекомбинационном /р (v) континуумах имеют раметрами плазмы Для простых моделей существуют аналитические выражения, позволяющие определять рассчитанные графики зависимости интенсивной ли- Т" <"РИ максвелловском распределении электронов) по нип от пе и Г,. Такие зависимости имеются, напр., наКлОЕУ зависимости Ь /, = 1п (7т + /р) от V. Б случае для резонансных, интеркомбинационных и сателлит- немаксвелловскои формы ф-ции распределения элект-wx линий водородо- и гелиеподобкых многозарядиых РОИВ измерения /л (v) позволяют исследовать вид ионов, возбуждаемых в горячей (ГеЭ»10'К) сверхплот- М">- По абс' интенсивности континуума может быть Hoii (й-гЯОЛы.-') плазме. Если адекватность исходной «аидена затем концентрация пе, если известен ионный VV модели не вполне ясна или же модель сложна, то состав плазмы или Эфф. заряд 2эфф ионов плазмы, пут╦м сравнения измеряемых и расч╦тных пространст- ва≥ ≥раив1р высокотемпературной плазмы, венно-времепных распределений внтенсивностей линий 0В оп≥чески плотной плазме спектры излучения уже выявляют основные кинстич. и динамич. процессы, не несут столь обширной информации. По мере распро-протекаюшие в плазме. странепия излучения к границам контуры линии транс-
гт └ формируются за счет процессов поглощения и переизлу-
Д. п. по контурам спектральных линии чения. Определение «локального» контура становится основана на измерениях формы наблюдаемых контуров невозможным. Полезность усредн╦нного контура осно-/н (X) их полуширин 6ХН и интенсивности в максиму- вана на TOMi что он оказывается самообращ╦нным; зна-мах. Наблюдаемый контур может весьма сильно отли- Чбние и положение максимума интенсивности на «крыль-tun-ься от истинного (или «локального») контура линии ЯХ)> таКОго контура зависят от темп-ры на оси плазмы. /д (А,) вследствие его искажения измеряющим спект- Пямчишая ГВЧ Я п КСТТШТ^РТ TV огпПрккогть сальным прибором, характеризуемым аппаратной Пассивная СЬЧ Д. п. использует ту особенность Фокщый А (К). Так что /└(X) представляет собой оптически плотной плазмы, что на сравнительно низ-сиОртку распределений /л (X) и Д (X), Для восстанов- ких частотах регистрируемое спектральное распределения контура /, (X) по измеряемому /> (X)- необходи- ≥ние интенсивности связано с поверхностной темп-ио знать форму * А X) (для св╦ртки двух распредели Рои плазм" ^лои ?»л?яя7?ЖПИява (ДЛЯ абс0лютно чеР~ iinii Лоренца % Гаусса имеются табулированные ф-ции ного тела>' **=<*?╧#- При отсутствии влияния Фойгта). Форма /л (X) определяется влиянием мнфак- иагн- поля^еобходимо,_чтобы частота принимаемых торов; доплеровским уширением, уширением за сч╦т воли сй>о)р≈ у 4дп**/те (плазменнойчастоты), Измере-столкноввний, расщеплением уровней в электрич. ни^ излучения плазмы с использованием СВЧ-при╦м-(Штарка эффект) или магн. (Зеемана эффект) полях никое получили довольно широкое распространение, и т. д. Наиб, значение имеют измерения уширешш, Принимаемая мощность излучения Р (Вт) связана с обусловленных Доплера эффектом и линейным Штар- ЭФФ- (радиационной) темп-рой электронов Гр (эВ) соот-ка эффектом. По форме дошгеровского контура спект- ношением Я=£М,6-Ю 19rp6v, где 6v ≈ полоса ча-ральной линии можно определить ф-цию распределе- стот приемника {в Гц), В ≈ поглощат. способность ния /а И излучающих частиц по скоростям. При плазмы, равная доле энергии поглощаемого ею излу-максвелловской форме ф-ции /« (v) контур становится чсния. Трудности этого метода Д. п. связаны с иптер-гауссовым, полуширина к-рого (в А) однозначно свя- претацией результатов, т. к, лишь при максвелловском зана с темп-рой частиц Га (эВ) ^4,7*10* (6Хд/Х)2 А, распределении электронов их ср. энергия равна ра-где Л ≈атомный вес излучающих атомов (ионов), ДИ*Ц- темп-ре (Ге=Гр), к-рая может быть вычислена Га ≈их кинетич. темп-pa. Этот метод успешно при- при. известной В. Если Те в плазме не постоянна, то меняется, напр., для определения темп-ры ионов Даже при В = 1 (ч╦рное тело) необходим расч╦т толщи-в плазме токамаков. Мин. темп-pa, к-рая может ны слоя, из к-рого принимается излучение, быть таким образом определена (при бХт;п ~ ОД А), Д. п. по циклотронному излучению составляет (0,1≈0,3) эВ-А. применяют, когда в окрестности циклотронной частоты
При высокой плотности заряж. частиц (1014^пе^, йе (или вблизи е╦ гармоник) плазма излучает как абсо-sglO18 см-3) уширение, обусловленное линейным лняно ч╦рное тело, а вдали от Qe излучение пренебре-эффектом Штарка для атомов водорода и водородопо- жимо мало. Обычно это излучение наблюдается в об-добных ионов, преобладает над доплеровским. Форма ласти СВЧ и позволяет определить Гр. Для плазмы линий и их полуширина бХш становятся мало чувст- низкой плотности по мощности излучения можно рас-вительными к значениям темп-ры Та. Это позволяет считать электронное давление пТе, применять такие линии для определения пв пут╦м под- Взаимодействие когерентного электромагнитного побора такого значения /ге, при к-ром расч╦тный контур ля с плазмой используется в ряде методов Д. п. По лучше всего согласуется с измеренным /л (X). Менее диапазону частот делится на СВЧ и лазерную Д. п., точен, но более удобен метод определения пе по изме- хотя в ряде методик это деление условно, репной полуширине 6Хць т- к. расч╦тные графики за- Зондирование плазмы СВЧ основано висимости бХш (пе) для многих линий построены, на модели плазмы как макроскопич. среды, влияющей По контурам линий других атомов значение пе мож- на распространение эл.-маги. волн. Этот метод да╦т
и О
5
")
}
