УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

__ декабря 2007 г.

П Р О Г Р А М М А

по курсу: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ФИЗИКИ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ.

по направлению____511600_______

факультет _____ФНТИ __

кафедра ___физики ФНТИ________

курс ____III_______

семестр ___6_______

лекции____– 32 (час)_ Экзамен - нет

практические (семинарские)

занятия___– нет_ Зачет -2 семестр

лабораторные занятия__– нет самостоятельная работа – 1час в неделю

ВСЕГО ЧАСОВ_– 32_

Программу и задание составил:

д. ф.-м. н.,

Программа обсуждена на заседании

кафедры физики ФНТИ __ декабря 2007 года

Заведующий кафедрой

1. Измерения электрических параметров. Длинные линии, волновое сопротив­ле­ние. Магнитные зонды, пояса Роговского, низкоиндуктивные шунты, согласован­ные делители. Изме­рение тока по фарадеевскому вращению плоскости поляризации в световодах. Требо­вания к регистраторам. Особенности измерений параметров электрических импульсов на сильноточных генераторах мегаамперного диапазона (на примере установки С-300 в ИЯС РНЦ КИ)

2. Приемники оптического излучения. Фотопленка, фотокатоды, энергетичес­кая и спектральная чувствитель­ность, шумы (собственные и дробовые); ПЗС-матри­цы. Пространственное и временное раз­решение, информационные возможности.

3. Методы высокоскоростной фотографии. Механические системы, электрон­но-опти­ческие методы, Различные типы электронно-оптических преобразователей. Организация систем высокоскоростной фотографии на сильноточных системах.

4. Диагностика сред по их дисперсионным свойствам. Аномальная дисперсия. Интерферометрия. Когерентность. Источники подсветки.

5. Интерферометрические методы: а) с визуализацией поля зрения и б) с фо­­тоэлектрической регистрацией фазового сдвига. Основные типы интерферометров.

6. Применение интерферометрии для диагностики плазмы. Дисперсионные со­отно­ше­ния для "диагностических" мод. Поглоще­ние, рефракция и фазовый сдвиг электромагнит­ных волн. Шлирен-методы. Фарадеевское вра­щение плоскости по­ля­ризации.

7. Рентгеновское излучение; методы получения, свойства, области примене­ния. Рентгеновская флуоресценция. Импульсное рентгеновское фотографирование. Рентгеновская спектроскопия. Рентгеновская диагностика на сильноточных генераторах (на примере установки С-300).

8. Элементарные процессы в плазме; модели равновесия. Линейчатое, реком­би­на­ци­онное и тормозное излуче­ние. Оптически плотная среда, “черное” излу­чение. Рентгеновские методы исследования плазмы: диагностика плазмы по спектраль­ным линиям многозарядных ионов. Измерение электронной температуры по тормозному континууму. Метод фильтров.

9. Основные механизмы уширения спектральных линий: эффекты Доплера, Штарка и Зеемана. Измерение температуры ио­нов и нейтралов по доплеровскому уши­ре­нию их спектральных линий. Лазерная доплеровская аненометрия. Опреде­ле­ние параметров плазмы по штарковскому уширению спектральных линий водорода. Регистрация неравновесных электрических полей по штарковским контурам.

10. Рассеяние электромагнитных волн - рэлеевское, молекулярное, рассеяние Ми. Лазерная флуоресценция. Определение параметров сред с помощью лазерного рас­сеяния. Томсоновское и кол­лективное рассеяние. Рассеяние излучения на не­рав­но­весных шумах.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.  Разработать схему измерений импульсного тока (3 МА, время нарастания -100нс, время спада -1 мкс) в сильноточном генераторе с плазменной нагрузкой.

2.  Разработать схему фотографирования сжимающейся плазмы в мягком рентгеновском излучении с наносекундным временным разрешением.

3.  Разработать методику лазерного зондирования сжимающегося лайнера и оценить возможности её различных модификаций.

4.  Разработать схему электронно-оптической спектрохронографии для регистрации ширины спектральных линий в импульсной плазме.

5.  Разработать и оценить возможности простейшей схемы регистрации спектральных линий водородоподобного иона Al.

Примечания.

Часть лекционного времени будет использована для знакомства с сильноточным генератором мегаамперного диапазона С-300, на котором проводятся эксперименты по магнитному сжатию токонесущих оболочек, и с применяющимися в этих

экспериментах диагностическими методами. Большая часть заданий для самостоятельной работы также ориентирована на его параметры.

Список литературы.

1. Курбатов видимого и инфракрасного диапазонов спектра. Из-во МФТИ, 1999.

2. Сивухин курс физики. Т.4 Оптика. М. Наука, 1988

3. и др. Электронно-оптические преобразователи и их применение в научных исследованиях  М. Наука, 1966

4. Берковский и др. Вакуумные электронные приборы. М. Энергия, 1967

5 Физика быстропротекающих процессов, т.1-3, перевод с немецкого. М. Мир 1971.

6. Диагностика плазмы. Под редакцией Р. Хаддлстоуна и С Леонарда, перевод с английского, М. Мир 1967.