1tom - 0562.htm
604
о.
<
ваются с параметрами плазмы на бесконечности соответствующими уравнениями переноса. Обычно используется ионная ветвь В АХ, т. к. электронный ток при отборе искажается сильнее и труднее подда╦тся расч╦ту.
Электрич. зонды часто используются как локальный метод определения флуктуации концентрации и потенциала в неустойчивой плазме. Однако для правильного определения флуктуационных характеристик плазмы необходим корректный расчет передаточных ф-ций, что во ни. случаях трудно разрешимо.
Многосеточные электрич. зонды являются алектрич. анализаторами заряда, частиц. На входе зонда плазма «разрывается» большой разностью потенциалов и анализируется электронная или ионная компонента. В ВЧ- и СВЧ-зондах конец ВЧ-токопровода используется как эл.-магн. излучатель. По изменению характеристик излучения и распространению возбуждаемых в плазме волн оцепиваются е╦ параметры (обычно
Лит.: Диагностика плазмы, [в. 1≈3], М., 1963≈73; Г о-л а и т В. Е., Сверхвысокочастотные методы исследования плазмы, М,, 1968; Грим Г., Спектроскопия плазмы, пер. с англ,, М., 196D; К у з н е ц о в Э, И., Щеглов Д. А., Методы диагностики высокотемпературной плазмы, 2 изд., М., 1980; Пятницкий Л. H.t Лазерная диагностика плазмы, М., 1976; Заицель А. Н., Применение голографической интерферометрии для диагностики плазмы, <<УФН», 1986, т, 149, в. 1; Шеффилд Дж., Рассеяние электромагнитного излучения в плазме, пер. с англ., М., 1978; Чан П., Т э л б о т Л.т Т у р я н Н,, Электрические зонды в неподвижной и движущейся плазме, пер. с англ., М., 1978; Диагностика термоядерной плазмы, под ред. С. Ю. Лукьянова, М., 1985: Proceedings oC
the 5th topical conference on high temperature plasma diagnostics, l'J84, N. Y.f 1985. А. П. Жилииский, В- Н. Колесников,
ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ (от грсч. diagram-ma ≈ изображение, рисунок) ≈ угловое распределение поля излучения (Д. п. по полю) или излучаемой мощности (Д. н. по мощности) антенны или эквивалентного ей устройства. Для при╦мных антенн Д. п. определяют как зависимость величины принимаемого сигнала от направления прихода плоской волны; при этом учитывают также и др. характеристики плоской волны (напр., поляризацию в случае эл.-магн. волн). Для систем, не содержащих нелинейных и (или) невзаимных элементов (включая свойства окружающей среды), Д. н. в при╦мном и передающем режимах работы антенны совпадают в силу взаимности принципа.
В однородных средах на больших расстояниях г от антенны, в т. н. дальней (фраунгоферовой) зоне (г^ ^2;%П'ЛЪ.~\\ где D ≈ размер антенны, К ≈ длина волны), поле излучения антенны фактически полностью определяется е╦ Д. н. Далее все пояснения будут относиться к излучателям эл.-магн. волн, хотя понятие Д. н. широко используют также в акустике, в гидро- и геофизике, т.е. всюду, где приходится иметь дело с направленным излучением.
Эл.-магн. поле, излучаемое антенной па фиксиров. частоте V в однородной изотропной среде, представляет собой при больших удалениях от антенны неоднородную расходящуюся сферич, волну:
J£v ≈ r-^fv (Э, ф) ехр (
Здесь г, Э, Ф ≈ сферич. координаты с началом отсч╦та н месте расположения антенны, г└ ≈ единичный вектор вдоль г, 2ц≈ характеристический импеданс среды. Ф-ция / является векторной Д. н. по полю (иногда из
соображений размерности е╦ называют Д. н. по напряжению). Соответственно Д. и. по мощности равна f1 = const |/| 2, где пост, множитель находят из условия нормировки. Рассматривают также фазовые Д. н. (угловое распределение фазы составляющих д,} и поляризационные Д. н. (обычно угловое распределение двух Стокса параметров).
, . - По виду Д. н, антенны разделяют на слабонаправлен-vl О ньш, у к-рых излучаемая мощность распределена в
большом телесном угле, и остронаправленные, у к-рых осн. доля излучаемой мощности сконцентрирована в узком телесном угле, т. н. гл. лепестке Д. н. (с раствором от неск. десятков градусов до единиц угл. минут и менее).
Существует ряд физ. ограничений на реализуемость нек-рых видов Д. н. Так, в случае эл.-магн. волн не может быть реализована строго изотропная Д. н., что обусловлено векторным характером эл.-магн. поля. Практически не может быть реализована «сверхнаправленная» Д. н. с угяовой шириной: гл. лепестка меньше Я/D радиан (критерий разрешения Рэлея), что связано с волновой природой поля излучения. Т. о., в случае эл.-магн. поля оказываются неосуществимыми оба крайних случая, хотя формально в заданном объ╦ме может быть построено распределение сторонних источников, Д. н. к-рых аппроксимирует с напер╦д заданной точностью любую ограниченную ф-цию; это распределение, однако, становится неустойчивым по отношению к любым малым отклонениям от значений параметров, обеспечивающих «сверхнаправленность».
Реализуемые на практике Д. н. отличаются большим разнообразием; в частности, Д. н. остронапраилеиных антенн различаются по форме гл. лепестка» по числу гл. лепестков, по уровню мощности, излучаемой вне гл. лепестка, и т. п.
Для излучающих антенн с временной модуляцией параметров и (или) для антенн, перемещающихся в пространстве, а также для при╦мных антенн с обработкой сигналов понятие Д. н. становится несколько условным.
Лит. СМ, при ст. Антенна. М. А. Миллер, В, Jf. Гурчип.
ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ (фазовая диаграмма) ≈ диаграмма, изображающая зависимость устойчивого фазового состояния одно- или многокомпонентного вещества от термодинамич. параметров, определяющих это состояние (темп-ры Г, давления Р, напряж╦иностеп иагн. Н или электряч. Е полей, концентрации с и др.). Каждая точка Д. с. (фигуративная точка) указывает на фазовый состав вещества при заданных значениях термодинамич, параметров (координатах этой точки). В зависимости от числа внеш. параметров Д. с. может быть двумерной, тр╦хмерной и многомерной. При исследовании равновесия фаз в условиях перем. давления строят изобарич. и изоконцентрац. сечения и проекции на плоскости Т≈Р или Р≈с. Наиб, полно изучены изобарич. Т≈с сечония Т≈Р≈с Д. с., соответствующие атм. давлению.
Устойчивому состоянию системы при заданных Т и Р соответствует минимум Гиббса энергии системы G. Из этого условия вытекают ур-ния равновесия, определяющие границы фаз на Д. с. Ур-ние фазового равновесия однокомпонентного вещества выражается равенством мольных энергий Гиббса этих фаз; в дифференц. форме ≈ это Клапейрона≈Клаузиуса уравнение. Ур-ния равновесия многокомпонентной системы сводятся к равенству хим. потенциалов (ij каждого компонента i во всех фазах /:
(Ij; ≈ (4.;= . . . = (lt-. (*)
Анализ системы ур-ний (*) приводит к Гиббса правилу фаз. Это правило определяет наиб, число фаз, к-рые могут находиться в равновесии, и число независимых параметров (степеней свободы), изменение к-рых не нарушает фазового состояния вещества. Нонвариантному равновесию (0 степеней свободы) соответствуют на Д. с. точки, одновариаптному ≈ линии, двухвариант-пому ≈ участки плоскости и т, д.
Д. с. однокомпонентного вещества обычно строится на плоскости в координатах Т≈Р, Т1≈!7, Р≈V, Т≈Н и др. Темп-pa равновесия двух фаз однокомпонентного вещества при заданном давлении определяется точкой пересечения кривых (г(Т) этих фаз (рис. 1). В тройных точках пересекаются три кривые
")
}
