Автоматизированное Рабочее Место "Свет"

Введение

В основе спектроскопической диагностики плазмы лежит совокупность методов, позволяющая по оптическим характеристикам (спектральная энергетическая яркость поверхности источника в направлении наблюдения b(λ), оптическая толщина плазмы τ(λ), доля рассеянного излучения P(θ,λ), набег фазы просвечивающей волны Φ(λ), угол отклонения луча при прохождении через плазму α и др.) определить локальные и мгновенные значения ее основных параметров (концентрации электронов N_e, ионов N_i, атомов в основном N_a и возбужденном N* состояниях, а также параметры законов распределения их по энергиям T_e и T_a) [1]. Полученные распределения параметров позволяют проверить или построить физическую модель плазмообразующей среды и описать происходящие в ней явления. Можно получить пространственное распределение спектральной энергетической яркости в установке с одноэлементным приемником излучения. В этом случае требуется сканирование по всем пространственным координатам (в случае аксиально-симметричного источника – две координаты: вдоль радиуса и вдоль оси источника) и длине волны. Примером такого комплекса является автоматизированное рабочее место (АРМ) «Свет».

Этот комплекс позволяет регистрировать обзорные спектры в диапазоне 360–800 нм и контуры спектральных линий с шагом по длине волны 0,015 нм в различных пространственных точках (минимальный шаг пространственного стробирования равен 0,004 мм). Не менее эффективной схемой измерений представляется одновременная регистрация спектра различных точек поверхности источника при помощи фотоприемных линеек или матриц. Приборы, организованные таким образом, называют спектрометрами изображения. Использование интерферометра Фабри – Перо (ИФП) также позволяет получить на фотоприемной матрице одновременно изображение источника и изображение интерференционных колец. В данном пособии описана установка спектроскопии высокого разрешения на основе дифракционного спектрографа и ИФП. Важными компонентами представленных комплексов являются программные средства, с помощью которых экспериментатор взаимодействует с лабораторным оборудованием и обрабатывает полученные результаты. Именно описанию программных компонент уделено большое внимание.

3.1. Общие сведения