Исследование оптики ударно-сжатой сильно корреляционный, взаимосвязанный плазмы
жүктеу/скачать 0,63 Mb.
|
Статья
| МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ
Задача измерения поляризационных характеристик плотной плазмы с требуемой точностью приводит к необходимости создания динамического плазменного объекта, отвечающего определенным требованиям. Это, прежде всего, однородность, достаточная длина вдоль направления зондирования, повторяемость и плоскостность поверхности раздела свободного пространства плазмы. Гидродинамический метод, традиционно используемый в лаборатории академика В.Е. Фортова, был применен для создания требуемых состояний плазмы, см. Рисунки 1 и 2 для экспериментальной установки. Ударные волны использовались для создания неидеальной плазмы в газовой ячейке. Продукты детонации взрывчатого вещества разгоняют металлический ударник до гиперзвуковой скорости с последующим его столкновением с газовой ячейкой, заполненной ксеноном. В этом случае в исследуемом инертном газе создается интенсивная ударная волна, что приводит к его сжатию и необратимому нагреву. Чтобы контролировать плоскостность и однородность состояния плазмы, оптическое изображение ударной волны в инертном газе было записано высокоскоростной оптической камерой. Для исследования переходных слоев плотной плазмы, создаваемой взрывом, использовалась импульсная система Al2O3:Cr3+ aи Y3Al5O12:Nd3++KTIPO4 с электрооптическим затвором. Поляризованную отражательную способность неидеальной ксеноновой плазмы измеряли с использованием лазерного излучения при 𝜈las = 2,83 × 1014 с−1 и 𝜈las = 4,33 × 1014 с−1. Отражение плазмы измеряется через 10 нс (длительность лазерного импульса), через 470 нс после попадания ударной волны в исследуемый газ. Отложенное начало измерения было выбрано для того, чтобы уменьшить влияние оптических отражений материала металлического газового элемента и не допустить догоняющей волны разгрузки. К этому времени достигается достаточная толщина плазменного образования вдоль направления зондирования. С высокой степенью достоверности можно предположить, что параметры исследуемой плазмы не изменяются в процессе измерений. Для определения компонент вектора Стокса было использовано четырехканальное импульсное высокоскоростное устройство. Он позволял измерять интенсивность отраженного лазерного луча для четырех азимутальных углов и был оснащен фильтрами для выбора частоты зондирования. Чтобы компенсировать часть отраженного излучения, потерянного из-за отсечения внутренними элементами газовой ячейки при больших углах взаимодействия между плазмой и зондирующей электромагнитной волной, были проведены дополнительные измерения распределения отраженной энергии в пространстве, см. ссылку. На 2-рисунке показан взрывной генератор сильно коррелированных состояний плазмы. Генератор и газовая ячейка были сконструированы таким образом, чтобы работать, когда фронт ударной волны отклоняется от идеального положения в пространстве, которое было бы строго перпендикулярно оси симметрии диагностической системы. Для этой цели газовая ячейка, заполненная исследуемым газом, была оснащена асферической приемной и передающей оптикой. Генератор взрывчатых веществ также был оснащен системой датчиков для управления газодинамическим потоком и синхронизации всех задействованных процессов. жүктеу/скачать 0,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|