PDF《tio tr ibu》

三、 诊断应用 我们讨论的介质是均匀介质,即:λ ? Ln,LB,色散关系由局域值决 定;

满足WKB近似(几何光学近似) |?k| k2 ?

1 即|??| ?2 ?

1 由以下的应用: (a) 干涉法测量等离子体密度: 选取寻常波:? ? 1? ω2 pe ω2 1/2 ? 1?

1 2 ω2 pe ω2 = 1?

1 2 ne nc 等离子体所引起的相移变化: ?p = (k0 ?k)dl = ω c (1? ?)dx ? reλ nedl (2.41) 其中: re ≡ e2 4πε0mec2 = 2.82*10?15 m 电子经典半径 (2.42) N o t F o r D i s t r i b u t i o n

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第二章 等离子体折射系数 λ为真空中波长,nc为: nc = ε0meω2 e2 = 1.24*10?2 f2 [Hz] = 1.11*1015 λ?2 [m] [m?3 ] (2.43) (b) 法拉第旋转:k ‖ B0 左旋和右旋波的?L和?R为: ?L ? 1? ω2 pe ω2 1+ ωce ω ?1 1/2 ? 1?

1 2 ω2 pe ω2 1? ωce ω (2.44) ?R ? 1? ω2 pe ω2 1? ωce ω ?1 1/2 ? 1?

1 2 ω2 pe ω2 1+ ωce ω (2.45) 它表明左、右旋波在等离子体中传播的相速度不同,它将引起 入射线偏振波在等离子体中传播时偏振方向发生旋转C法拉第旋 转,其转角为: α = ω c ?L ? ?R

2 dl = ω2 peωce 2ω2c dl ∝ B0nedl (2.46) (c) 反射计:k ⊥ B0 O波: ?O = 1? ω2 pe ω =

0 X波: ?X = (ω2 ?ω2 R)(ω2 ?ω2 L) ω2(ω2 ?ω2 H) =

0 通常情况下选右旋波截止,即截止频率为ωR: ωR ≡ ωce

2 + ω2 ce

4 +ω2 pe 1/2 ωR是与磁场B有关的量,在后续课程中将详细阐述如何使用反射 计诊断截止层的密度信息. N o t F o r D i s t r i b u t i o n 2.2 电子密度的测量

15 2.2 电子密度的测量 在光学中,介质的折射系数最常用干涉仪测量,它是测量一定厚度的 介质插入干涉仪中所引入的附加光程差或附加的相位变化.等离子体也是 一种介质,类似地,在等离子体诊断中,也可用干涉法测量等离子体的折 射系数.由于寻常波的折射系数简单地与等离子体电子密度有关,即: ? = 1? ω2 pe ω2 1/2 ? 1?

1 2 ne nc 其中nc是临界电子密度,从其折射系数的测量可以直接导出电子密度,因 而常用寻常波作为干涉仪的探测束. 2.2.1 干涉仪 我们熟知,........