Interferometria com laser de CO2 no TC-1 da UNICAMP
Roosevelt Droppa Junior
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP D837i
Campinas, SP : [s.n.], 1998.
62 f. : il.
Orientador: Munemasa Machida
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Resumo: Foram executadas, no toroide compacto TC-1 da UNICAMP, um thetapinch que permite a geração e o confinamento magnético de plasmas, tres técnicas de medição da densidade eletrônica integrada do plasma baseadas em interferometria, utilizando-se como fonte de radiação eletromagnética um laser de...
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Resumo: Foram executadas, no toroide compacto TC-1 da UNICAMP, um thetapinch que permite a geração e o confinamento magnético de plasmas, tres técnicas de medição da densidade eletrônica integrada do plasma baseadas em interferometria, utilizando-se como fonte de radiação eletromagnética um laser de CO2( l = 10.6 mm). Na primeira delas, utiliza-se apenas um detetor de infravermelho para contagem de franjas de interferência. O número de franjas deslocadas quando ocorre a implosão do plasma é diretamente proporcional à variação da densidade eletrônica integrada ao longo do caminho percorrido pelo feixe de laser no interior do plasma. Com isso, pode-se acompanhar a evolução da densidade do plasma formado no interior do toroide. A segunda técnica faz uso de um único detetor assim como a primeira, porém o sinal que se obtem é modulado por um espelho móvel colocado no caminho de um dos feixes de laser com o intuito de se adicionar um "ruido controlado" ao sinal e, com isso, facilitar a contagem das franjas de interferência. O maior problema das técnicas em que se utilizam apenas um detector é a falta de informação sobre a direção de deslocamento das franjas quando o sinal do detector atinge um ponto de valor máximo ou mínimo. Para eliminar isso, emprega-se uma nova técnica em que são usados dois detectores posicionados de modo que os sinais fiquem defasados de 90 graus um em relação ao outro. Isso faz com que possamos obterr a informação que nos faltava e portanto acompanhar no tempo a evolução da densidade do plasma de maneira mais confiável. Foram feitas medidas com o laser atravessando o plasma ao longo de seu diâmetro e ao longo de seu eixo. Além disso, foi observada a evolução da densidade para quatro pressões de trabalho diferentes de H 2 no caso em que se utilizam dois detectores. Os resultados foram, então, comparados com aqueles obtidos pela técnica de espalhamento Thomson implantada simultaneamente no TC-1
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Abstract: Three techniques for line integrated electron density measurement based on CO2 laser interferometry have been carried out on the compact toroid TC-1 UNICAMP, a theta-pinch that allows the generation and magnetic confinement of hidrogen plasma. In the first technique, it is used only one...
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Abstract: Three techniques for line integrated electron density measurement based on CO2 laser interferometry have been carried out on the compact toroid TC-1 UNICAMP, a theta-pinch that allows the generation and magnetic confinement of hidrogen plasma. In the first technique, it is used only one infrared detector for the counting of the interference fringes. The number of fringes displaced, when occurs the plasma implosion, is directly proportional to the variation of the electron density integrated along the laser beam path travelling through the plasma. The second technique makes use of one detector, like the first one, but the signal is now modulated by a moving mirror placed on the path of the reference laser beam, in order to add a "controlled noise" to this signal, thereby making the fringe counting easier. The main difficulty of the techniques above is the lack of information about the direction of the fringe displacement, when the signal from the detector reaches one of its extreme values. In order to eliminate this difficulty, a new technique is employed. There, two detectors are placed in a way that their signals have a phase difference of 90 degrees. This allows us to obtain the lacking information and, therefore, to observe the evolution of the plasma density in a more reliable way. It has been made measurements with the laser beam going through the plasma along its diameter and its axis. Using the third technique, it was also observed the density evolution for four word pressures. Finally, the results have beem compared with those obtained by Thomson scattering measurements
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