مشخصه یابی لیزر سامانه تداخل سنج توکامک دماوند از طریق شناسایی و ارزیابی منابع تولید خطا در اندازه گیری چگالی الکترون پلاسما
نویسندگان
1 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای
2 پژوهشگاه علوم و فنون هستهای
doi
چکیده
سامانه تداخلسنج لیزری یک ابزار تشخیصی است که از آن برای اندازهگیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک استفاده میشود. این سامانه از اجزای مختلفی مانند لیزر، آشکارساز، بخش اپتیکی، بخش کنترل و دادهگیری و غیره تشکیل میشود. اولین گام در برپایی چیدمان این سامانه جهت اهداف آزمایشگاهی، مشخصهیابی هر کدام از اجزای آن با توجه به پارامترهای توکامک و اهداف پژوهشی مدنظر است. لیزر از مهمترین مؤلفههای این سامانه است که انتخاب آن بر انتخاب سایر اجزا تأثیرگذار است. به همین دلیل، نخست این مؤلفه برای استفاده در توکامک دماوند مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. با توجه به مقدار حجم پلاسما، میدان مغناطیسی توکامک و چگالی الکترون، طولموج لیزر از ناحیه میکروموج تا فروسرخ دور و فروسرخ میتواند انتخاب شود. در این مقاله، مشخصهیابی لیزر از طریق شناسایی منابع تولید خطا در اندازهگیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک دماوند انجام شده است. قدرت جداسازی تداخلسنج دو رنگ، پدیده شکست موج، اثر چرخش فارادی، محدوده ارتعاش آینه بازتابی، شفافیت پنجره خلأ برای طولموج لیزر، نوفه ناشی از طولموججبرانسازی و انتشار مد غیرعادی بهعنوان منابع تولید خطا در اندازهگیری چگالی الکترون شناسایی و سپس بستگی طولموجی هر کدام از این عوامل مشخص شد. نتایج نشان میدهد که استفاده از لیزر دیاکسیدکربن دوتایی، علیرغم اینکه از قدرت جداسازی فاز مؤثر، قدرت جداسازی چگالی و نسبت سیگنال به نوفه ضعیفی در مقایسه با سایر ترکیبات طولموجی برخوردار است اما به علت دارا بودن میزان شکست کم، زاویه چرخش فارادی کوچک، پایداری بیشتر سیگنال تداخل گزینه مناسبی برای اندازهگیری چگالی الکترون پلاسمای توکامک دماوند است.