用远红外HCN激光干涉仪测量等离子体电子密度

在大多数托克马克上，远红外激光干涉仪是等离子体诊断中的一种重要的装置。本文介绍了用远红外ＨＣＮ激光干涉仪测量等离子体电子密度的原理和激光干涉仪结构，并给了了首次在我国第一以大型超导托克马克ＨＴ－７装置上测到的中心弦等离子体电子平均密度。     

HCN激光偏振干涉测量等离子体极向磁场

介绍了一种利用HCN激光器测量等离子体极向磁场的诊断方法。设计建造了一台偏振干涉仪 ,获得了测量精度为 0 3°的法拉第旋转角。实验结果显示该系统可用于HL 1M托卡马克的极向场测量。     

激光诱导Ni等离子体电子温度与电子密度的时空演化特性研究

在实验上通过测定原子谱线的相对强度和Stark加宽、线移,计算了激光诱导Ni等离子体的电子温度和电子密度,通过改变光谱信号与激光脉冲之间的延迟时间及移动成像透镜的位置,研究电子密度和温度这两个重要参数与延时、空间位置之间的关系。实验结果表明：电子温度及电子密度与延时、空间位置密切相关,在时间分辨中,等离子体的电子温度和电子密度与延迟时间都成指数衰减;在空间分辨中,电子温度和电子密度与距靶面空间距离都呈Lorentz线型。     

激光诱导Al等离子体中电子密度的实验研究

用Nd:YAG脉冲激光器产生的1.06μm激光,在低压环境下烧蚀金属Al靶获得等离子体,并观测其空间分辨发射光谱;利用AlⅠ的两条发射谱线的Stark展宽计算了Al等离子体电子密度,研究了电子密度随空间的演化规律。结果发现:在靶面附近电子密度达到最大值,随着离靶面距离的增加,电子密度逐渐减小,从微观物理机制的分析推断:激光诱导等离子体的复合辐射是电子密度减少的主要原因。另外,还探讨了激光能量的变化对等离子体电子密度的影响。     

激光诱导等离子体中电子密度随时间演化的实验研究

通过测定激光等离子体中镁原子和离子谱线Ｓｔａｒｋ展宽的时间演化特性．得到了激光诱导等离子体中电子密度的时间演化行为及其机理。     

激光等离子体电子密度分布的测量

本文报道采用喇曼频移的红光短脉冲探针(0.63μm,100ps)、Wollasion棱镜分束的偏振干涉法,对柱靶(φ170μm)和球靶(φ180μm)形成的等离子体的电子密度进行测量的结果。 本系统利用六路高功率钕玻璃激光中的两路激光,一路为主激光,脉宽200ps,功率密度10~(14)W/cm~2;另一路用于探针光,脉宽100ps,能量500μJ～1mJ。两路激光的等光程测量由条纹相机来完成。     

一种用于脉冲等离子体电子密度测量的高灵敏度干涉仪

由于等离子体密度梯度和机械振动的存在,对于密度在1013~1016cm-3范围的等离子体,通常需要采用外差式干涉仪进行小相位检测。包括Z箍缩、等离子体枪等在内的脉冲等离子体持续时间通常在数十纳秒到1 ms,而机械振动等因素引起的相位移动的周期大于1 ms,根据这种现象,采取40 mW的He-Ne激光器,迈克尔逊式光路,外差式记录系统和相位跟踪的方法,建立了一种高灵敏度干涉仪。干涉仪的最高灵敏度约为0.5°,空间分辨和时间分辨分别为1.4 mm和250 ns,成功测量的最低等离子体密度为1014cm-2。该干涉仪结构简单而且可以获得连续的时间分辨,能较广泛地用于持续时间较短的等离子体密度测量。     

激光诱导Al等离子体中电子密度和温度的实验研究

激光烧蚀等离子体在微量元素分析方面有着重要的应用背景，而缓冲气体的种类及压力对激光等离子体的特性有重要影响。报道了以氦气、氩气、氮气和空气作为缓冲气体，实验测定了不同气压下Nd：YAG激光烧蚀Al靶产生的等离子体中的时间分辨发射光谱，利用发射谱线的Stark展宽和相对强度计算了等离子体中的电子密度和温度，得到了在不同缓冲气体中激光诱导Al等离子体的电子密度随延时、气压的演化规律，同时得到了电子温度的时间演化特性。实验结果表明，电子密度的数量级约为10^17cm^-3，电子温度测量值约为10000K，二者都是在激光脉冲后随时间快速衰减，直到4μs以后达到一个较低的水平并缓慢变化，其中以氩气作为缓冲气体时等离子体中的电子密度最大。     

激光激发等离子体温度空间分布测量研究

采用了一种激光激发等离子体温度空间分布测量的新方法,使用面阵CCD探测等离子体二维光谱,应用玻耳兹曼分布式解析获得激光等离子体温度,以YAG激光为激发源,Cu作样本,当脉冲激光能量为0.1J,脉宽为10ns时,所测得的靶面温度分布在12000K到14000K之间,挖高斯分布。     

激光诱导Co等离子体电子密度的时间空间演化特性

测定了激光烧蚀Co等离子体中Co原子389.408 nm发射谱线的时间空间分辨发射光谱.由发射光谱线的强度和斯塔克(Stark)展宽计算了等离子体电子密度,并由实验结果讨论了激光等离子体中电子密度的时间空间演化特性.实验结果表明,当延时在100～1000 ns变化时,等离子体中的电子密度变化范围为0.02×1017～0.73×1017 cm-3,在沿激光束方向上,当距离靶表面0～1.8 mm范围内变化时,相应的电子密度ne范围为0.3×1017～0.8×1017cm-3,等离子体电子密度在激光束方向上具有很好的对称性.     

光谱法测量低压热喷涂等离子体的电子温度和电子密度

发射光谱研究是热喷涂等离子体诊断的一种重要的方法。通过使用发射光谱测量氩原子在763.51 nm和772.42 nm处谱线辐射强度的信息,采用双谱线法计算低压热喷涂等离子体射流的电子温度,研究氩气流量40 L/min、氢气流量15 L/min,不同的弧电流和不同的探测距离条件下,低压热喷涂等离子体射流中电子温度的变化情况。通过使用Hβ谱线的Stark展宽计算热喷涂等离子体射流的电子密度,研究不同探测距离对电子密度的影响。结果表明,电子温度随等离子体功率的增加而增加,同时也发现随着距喷枪出口轴向探测距离的增加(150~450 mm),电子温度逐渐减小;当探测距离从100 mm增加时等离子体的电子密度显著下降,随后,电子密度变化不大。     

用超荧光光源实现HCN分子2v3带红外振转谱测量

采用超荧光光源(SFS)搭建了一个新型的气体吸收谱线测量装置,成功实现了对13.332 kPa气压下H13C14N(HCN)气体分子2v3振动带精细结构的准确测量.分析了双程后向(DPB)结构的SFS和HCN分子的结构及振动转动模式,所采用的SFS在2 mW输出功率下,激发了2V3振动带J=0～27的转动能级,输出谱在波长1525.3～1560.3 nm之间平坦度小于1 dBm,可以直接覆盖测量50多条振转谱线,无需多次扫描和数据拟合.利用了SFS高亮度和宽谱的特性,与常用的窄线宽可调谐激光器扫描法和经典吸收法比较,结构简单,成本低,可以很方便地实现实验室条件下气体分子精细结构的研究.     

自限跃迁型CuBr激光等离子体电子温度和电子密度

在一台CuBr脉冲激光器上,在不同的工作条件下,观测了时间分辨的氢原子H_a、H_β谱线强度。采用文献[3]所介绍的方法,应用计算机数值模拟H_α、H_β谱线强度,得到了不同工作条件下的时间分辨的电子温度和电子密度,讨论了它们对激光行为的影响。     

基于加热激发等离子体线级联结构的电子密度反演

2010年9月13日,利用欧洲非相干散射雷达协会的大功率加热设备和诊断设施开展了电离层加热实验,实验中首次由甚高频雷达探测到了长生命周期的等离子体线增强现象.通过对等离子体线的频谱分析,发现了等离子体线的cascade频谱结构,并推断参量衰变不稳定性是引起实验中等离子体线回波功率增强的原因.同时依据参量衰变不稳定性理论,给出了一种利用cascade频谱结构对加热区域电离层的电子密度反演的方法,并将反演得到的电子密度与利用有效超高频雷达数据的程序GUISDAP反演结果进行了对比,验证了该方法的正确性,分析结果表明反演结果的平均偏差仅在1％左右.新方法的提出对强扰动电离层条件下电离层参数的反演及深入理解电波能量的吸收机制和朗缪尔湍流加速电子的过程具有重要意义.     

利用增强等离子体谱线反演高精度电子密度

提出了一种基于非相干散射雷达(incoherent scatter radar,ISR)等离子体谱线提取高精度电子密度的方法.以欧洲非相干散射雷达科学联合会(European Incoherent Scatter Scientific Association,EISCAT)在2015年10月31日14:00—14:09...