اندازه گیری دمای پلاسما به روش پراکندگی تامسون۹۳- قسمت ۲۱

Δλ
(nm)

پارامترهای طول موج لیزر، دما و چگالی الکترون در جابجایی طول موجی مؤثرند. در توکامک الوند با دمای الکترون eV ٨٠ دارای جابهجایی طول موجی کمتر نسبت به توکامک دماوند با دمای الکترون eV۲٨٠ است. جابهجایی طول موجی در توکامک الوند برابر nm ۶/۲٨ و در توکامک دماوند برابر nm ۳/۴۰ میباشد. در شکلهای زیر گرمایش الکترونی بر حسب شاریدگی لیزر تامسون و دمای الکترون ترسیم شده است. همانطور که در شکل (۴-۵) مشاهده میشود با افزایش شاریدگی لیزر ، گرمایش الکترونی کاهش پیدا میکند.
 
شکل ۴-۵- گرمایش الکترونی بر حسب شاریدگی لیزر .
شاریدگی لیزر یاقوت در توکامک الوند j/mm۵/١ و گرمایش الکترونی آن nm ۶/۲۸ است. شاریدگی لیزر Nd:GLASS در توکامک دماوند j/mm2 ۵/۲ و گرمایش الکترونی آن nm ۳/۴۰ است. با افزایش شاریدگی لیزر تامسون، گرمایش الکترونی آن نیز افزایش مییابد.
 
شکل ۴-۶- گرمایش الکترونی بر حسب دمای الکترون
توکامک الوند با دمای الکترون eV ٨۰ ، گرمایش الکترونی را دارا میباشد و توکامک دماوند با دمای الکترون eV ۲٨۰ گرمایش الکترونی برابر دارد.
در شکلهای زیر جابجایی طول موجی بر حسب دمای الکترون و شاریدگی لیزر بررسی میشود.
 
شکل ۴-۷- جابجایی طول موجی بر حسب دمای الکترون.
جابجایی طول موجی رابطه مستقیم با جذر دمای الکترون دارد. با توجه به این با افزایش دمای الکترون، جابجایی طول موجی افزایش مییابد. توکامک دماوند نسبت به توکامک الوند دارای دمای الکترون بیشتری است در نتیجه جابجایی طول موجی آن بیشتر است و برابر nm ۳/۴۰ میباشد.
 
شکل ۴-٨- جابجایی طول موجی بر حسب شاریدگی لیزر.
با توجه به اینکه شاریدگی لیزر دماوند که از نوع Nd:Glass میباشد j/mm2 ۵/۲ است، مقدار جابجایی طول موجی آن nm ۳/۴۰ و در مقایسه با الوند که nm ۶/۲٨ میباشد، افزایش یافته است. با توجه به شکل (۴-٨) مشاهده میشود رابطه بین شاریدگی لیزر و جابجایی طول موجی مستقیم است و با افزایش شاریدگی لیزر، جابجایی طول موجی نیز افزایش مییابد.
۴۴– محاسبه میزان تغییرات دمای الکترونی و جابجایی طول موجی در پلاسمای لیزری
در این قسمت دادههای پلاسمای لیزری در گروه پژوهشی گداخت اینرسی بررسی شده است. از برهمکنش لیزر Nd:YAG روی هدف فلزی جامد در فشار اتمسفر، دادههای پلاسمایی بدست آمده مورد تحلیل قرار میگیرد. در این آزمایش در سه مرحله با توجه به انرژی لیزر مولد پلاسما در گستره ١١۰ تا ١۹۰ میلی ژول بعد از کانونی شدن روی هدف، پلاسمای حاصل دارای دمای الکترونی در گستره ۵ تا ۲۵ الکترون ولت بدست میآید [۴۹ و ۵۰]. همچنین میانگین چگالی پلاسمای آزمایشی از مرتبه اندازهگیری شده است [۵۱].
اگر برای سادگی روش بخواهیم با همان چشمه لیزری و نیز همان انرژیهای داده شده عمل پراکندگی تامسون را انجام دهیم، میتوان به روش یاد شده میزان گرمایش الکترونها یا افزایش دمای آنها را محاسبه کرد. البته با توجه به دمای الکترونی کمتر نسبت به توکامک و چگالی بیشتر، انتظار میرود که میزان گرمایش الکترونها بیشتر شود. به همین منظور محاسبه افزایش دمای الکتروتی ناشی از اختلال پراکندگی تامسون از اهمیت بیشتری برخوردار است.
جدول ۴- ۵– مشخصات پلاسماهای لیزری.

پلاسمای لیزری
آزمایش اول
پلاسمای لیزری
آزمایش دوم
پلاسمای لیزری
آزمایش سوم
λLaser
(nm)
۱۰۶۴
برای دانلود فایل متن کامل پایان نامه به سایت ۴۰y.ir مراجعه نمایید.