А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Литература Физика плазмы Александр Владимирович Бурдаков ИЯФ СО РАН, т.339-46-02 Спецкурс для магистрантов НГУ tp://www.inp.nsk.su/chairs/plasma/sk/fpl.ru Излучение из плазмы.
Jan 01, 2016
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Литература
Физика плазмыАлександр Владимирович Бурдаков
ИЯФ СО РАН, т.339-46-02
Спецкурс для магистрантов НГУ
http://www.inp.nsk.su/chairs/plasma/sk/fpl.ru.shtml
Излучение из плазмы.
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
семинары
Ступишин Николай Валерьевич.
ИвановИванАнатольевич.
ПолосаткинСергейВикторович.
Солдаткина ЕленаИвановна
Понедельник307а, 19:20
Среда307а, 19:20
Среда307, 19:20
Пятница307а, 17:45
группы1356 -11357 -21358-51361-12358-4
13 чел.
1360-22360-52361-1
8чел.
1351-11353-11358-31360-11361-11363-32351-42352-12353-52354-42358-1фт-31-3
13 чел
28 чел.
1351-11353-12351-42352-12353-52354-4фт-31-3
19
22
13 чел.
8чел.+остальные
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Спектр свечения прямого разряда в магнитном поле
Излучение из плазмы. Источник предплазмы
многопробочной ловушкиГОЛ-3
Низкотемпературная плазма светится в видимойи УФ области спектра
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Излучение из плазмы. Излучение из плазмы.
Горячая плазма излучаетв рентгеновском диапазоне
Горячая термоядерная плазмав токамаке TFTR
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Излучение из плазмы. Излучение из плазмы.
Горячая плазма излучаетв рентгеновском диапазоне
Горячая термоядерная плазмав токамаке TFTR
Горячий центр
«холодная»периферия
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Вид вакуумной камерысверхпроводяшего ТОКАМАКаТОР-СУПРАTORE-SUPRA, France
R=2.25м
r=a=0.7м
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Вид вакуумной камерысверхпроводяшего ТОКАМАКаТОР-СУПРАTORE-SUPRA, France
R=2.25м
r=
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Литература
Излучение из плазмы.
Излучение из плазмы. Тормозное (свободно-свободный переход)
Рекомбинационное (свободно-связанный переход)
Линейчатое (связанно-связанный переход)
Циклотронное
Черного тела
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Литература
Излучение из плазмы.
Ландау, Лифшиц. Механика, §19
е vt
Неподвижныйрассеивающий центр
Излучение из плазмы. Тормозное излучение
Ze
2
2
r
ZewmF e
r
222 vtr
Приближение <<1
t=0
Энергия, излучаемая электроном в единицу времени, определяется по формуле дипольного излучения:
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Литература
Излучение из плазмы. Тормозное излучение
Мощность излучения:
Энергия, излучаемая за один пролет:
Если :Поток частиц с плотностью ne и скоростью v :
Интеграл формально расходится на нижнем пределе, но
2
2vmeБ
evm
, тогда
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Литература
Излучение из плазмы. Тормозное излучение
vcm
ennZP
eie 3
62
Спектр излучения
P
2
2vme
Для максвелловской функции распределения:
e
e
m
Tvv
e
e
ieторм Tcm
ennAZP
323
62
P
2Te
eTe
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Литература
Излучение из плазмы. Тормозное излучение
n~2 1019m-3
T~4keV
n~2 1019m-3
T~2keV
Спектр излучения плазмы, полученный на ТОКАМАКе TFTR, Принстон, США.
Рентгеновский диапазон.
Спектр состоит из тормозного континуума и K-альфа линий примесей
M.Bitter at al. In: Atomic and plasma-Mat. Int. Proc. R.K.Janev and H.W.Drawin (ed.), 1993, Elsever Sc. Publ. p.119
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
фоторекомбинация
Рекомбинационное излучение
Для максвелловской функции распределения:
PeTe
kiE
Излучение из плазмы.
Свободно-связанный переход
kE
02
2vme
kE
~~
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Связанно-связанный переход
kE
0
Линейчатое излучение
TE
kki
k
nleU
gAdII
4
Интенсивность линии
Отношение интенсивностей линий одного и того же иона
T
EE
egA
gA
I
I 21
222
111
2
1
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Отношение интенсивностей линий одного и того же иона
TEE
egA
gA
I
I 21
222
111
2
1
По отношению интенсивностей
можно определить температуру
Сгусток плотной плазмы в установке ГОЛ-3
Длина волны
Рас
стоя
ние
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Линейчатое излучениеИзлучение из плазмы.
Штарк -эффект
Уширение (ресщепление) линий
Зееман-эффект
Доплер-эффект
vk
c
vk
Для водорода и водородоподобных ионов (He+, Li++….):
v
-скорость
Ekm s
es 2
3
ze
z gcm
eB
2
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Линейчатое излучениеИзлучение из плазмы.
Доплер-эффект
vk
c
vk
В плазме:
Для максвелловской функции распределения:
20
2
0
exp1
J
aT M
T
cv
c
20
Гауссов профиль
А.В.Бурдаков. Нагрев ионов на установке ГОЛ-3
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.452, nm 2
0.01
0.1
1
10
inte
nsity
, a.u
.
0 150 300 450 600 750 900Deuterium ene gr y, eV
Shot 4700Dalpha, t = 220 µsMaxwell, 0.85 keV
0 50 100 150 200 250 300
tim e, m icroseconds
0
500
1000
Ti,
eV
Доплеровское уширение линии Бальмер-альфа дейтерия
Профиль линииИонная температура
Показаны два режима с различным распределением плотности по длине:•3 «два пика плотности»•2 «колокол» Ti~1кэВ
На профиле линии видно уширение за счет периферии плазмы (~100эВ) и горячей области (~1кэВ)
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Линейчатое излучениеИзлучение из плазмы.
Штарк -эффектДля водорода и водородоподобных ионов (He+, Li++….):
Ekm s
es 2
3 H
В плазме:
3
2
3
1
26.2
~,,~
~enEnr
r
eE
В движении: Bvc
EE1
Микрополе:
Имеет распределение-уширение линий
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
650 660
0
1
Inte
nsity
, a.
u.
Framing spectrometer0.15 nm resolution
Stark broadeningof H -alphafram e 4-30 us
n=1.7E17cm-3
mum
_st.g
rf
Линейчатое излучение
Длина волны
Рас
стоя
ние
3
2
6.2~
enE
ГОЛ-3
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Bvc
EE1
MSE-диагностика
XXX Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС,,24-28 февраля 2003 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ИОННО-ГОРЯЧЕЙ ПЛАЗМЫ С ВЫСОКИМ BETA В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ЛОВУШКЕ
А.В. Аникеев, П.А. Багрянский, D. Den Hartog, П.П. Дейчули, А.А. Иванов,Е.Ю. Колесников, С.А. Корепанов, А.А. Лизунов, В.В. Максимов, С.В.Мурахтин, В.В. Приходько, G. Fiksel
vB
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Линейчатое излучениеИзлучение из плазмы.
MSE-диагностика
XXX Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС,,24-28 февраля 2003 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ИОННО-ГОРЯЧЕЙ ПЛАЗМЫ С ВЫСОКИМ BETA В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ЛОВУШКЕ
А.В. Аникеев, П.А. Багрянский, D. Den Hartog, П.П. Дейчули, А.А. Иванов,Е.Ю. Колесников, С.А. Корепанов, А.А. Лизунов, В.В. Максимов, С.В.Мурахтин, В.В. Приходько, G. Fiksel
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Линейчатое излучениеИзлучение из плазмы.
MSE-диагностика
XXX Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС,,24-28 февраля 2003 г.ИССЛЕДОВАНИЕ ИОННО-ГОРЯЧЕЙ ПЛАЗМЫ С ВЫСОКИМ BETA В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ЛОВУШКЕ
А.В. Аникеев, П.А. Багрянский, D. Den Hartog, П.П. Дейчули, А.А. Иванов,Е.Ю. Колесников, С.А. Корепанов, А.А. Лизунов, В.В. Максимов, С.В.Мурахтин, В.В. Приходько, G. Fiksel
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы. Линейчатое излучение
JET
MSE-диагностика
In: Atomic and plasma-Mat. Int. Proc. R.K.Janev and H.W.Drawin (ed.), 1993, Elsever Sc. Publ.
B
v
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы. Линейчатое излучениеMSE-диагностика
In: Atomic and plasma-Mat. Int. Proc. R.K.Janev and H.W.Drawin (ed.), 1993, Elsever Sc. Publ.
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
6558 6562 6566
6556 6560 6564wavelength, nm
precursor plasma
hot plasma
B=4.3±0.3 T
B=4.4±0.3 Twavelength, nm
- measuring- calculation- measuring
- measuring- calculation- measuring
Splitting of H and D lines inMagnetic field
a a
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Излучение из плазмы. Тормозное (свободно-свободный переход)
Рекомбинационное (свободно-связанный переход)
Линейчатое (связанно-связанный переход)
Циклотронное
Черного тела
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Циклотронное излучение
Мощность излучения определяется по формуле дипольного излучения:
где
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Излучение Черного тела4TPpl Планковский спектр:
P
T3
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Излучение Черного тела4TPpl Планковский спектр:
P
T3Циклотронные частоты, излучение заперто
22
2
c
T
Спектр Релея-Джинса
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Излучение Черного тела4TPpl Планковский спектр:
P
линииT
Ek
ki
k
nleU
gAdII
4
Интенсивность линии
Начнем увеличивать толщину плазмы l-мощность растет
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Излучение Черного тела4TPpl Планковский спектр:
P
линииT
Ek
ki
k
nleU
gAdII
4
Интенсивность линии
Начнем увеличивать толщину плазмы l-мощность растет
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Излучение Черного тела4TPpl Планковский спектр:
P
линииT
Ek
ki
k
nleU
gAdII
4
Интенсивность линии
Начнем увеличивать толщину плазмы l-мощность растет
А.В.Бурдаков.Физика плазмы. Излучение из плазмы.
Излучение Черного тела4TPpl Планковский спектр:
P
линииT
Ek
ki
k
nleU
gAdII
4
Интенсивность линии
Начнем увеличивать толщину плазмы l-мощность растет
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
Линейчатое излучениеИзлучение из плазмы.
#3171
t = 7 - 37 мкс
Ne = 1.7 * 10 см
Ti = 4eV
17 -3
648 652 656 660 664длина в олны ,nm
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
интенсивность, о.е.
А.В.Бурдаков.Физика плазмы.
655.6 656.0 656.4 656.8W avelength, nm
1000
100
10
1Intensity,a.u.
experim ent, hot plasm apre lim inary p lasm aS tark contour,10 cm15 -3
1000
100
100 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Intensity,a.u.
2 2,nm
experim ent, hot plasm aG auss contour, 500 eV