- •Экспериментальные методы исследования плазмы. Часть 2.
- •ЭМИП-2: программа курса
- •ЭМИП-2: расписание - 2012
- •Экспериментальные методы исследования плазмы. Часть 2.
- •Задачи и методы оптической диагностики
- •Фотографические методы в физике плазмы
- •Фотографии плазмы - 2
- •Аберрации оптических систем
- •Аберрации оптических систем
- •Разрешение оптических систем
- •Резко изображаемое пространство
- •Телецентрическая оптика
- •Перерыв
- •Фотоэмульсии
- •Примеры использования фотоплёнки
- •Фотоплёнка: понятия и определения
- •Спектральная чувствительность фотоплёнки
- •Принципы работы ПЗС и КМОП матриц
- •Приборы с зарядовой связью (ПЗС, CCD)
- •Отличия структуры ПЗС и КМОП матриц
- •Разные архитектуры матриц
- •Приемники для цветного изображения
- •Приёмники излучения Foveon X3
- •Foveon - физика работы
- •Конец лекции
Экспериментальные методы исследования плазмы. Часть 2.
Иванов Иван Анатольевич
т. 329-(42-85) I.A.Ivanov@inp.nsk.su
материалы по курсу доступны на H:/USER/Plasma/4-2 EMIP-2 (Postupaev)
ЭМИП-2: программа курса
Оптическая и СВЧ диагностика плазмы.
1.Оптические системы в диагностике плазмы. Методы регистрации изображения.
2.Методы сверхскоростной фотографии.
3.Источники света для калибровки диагностической аппаратуры.
4.Аппаратура для анализа спектрального состава излучения.
5.Излучение плазмы. Спектроскопия плазмы.
6.Теневые и интерферометрические методы.
7.Измерение параметров плазмы методом рассеяния света.
8.Методы резонансной флуоресценции.
9.Спектроскопия атомных пучков.
10.Диагностика мощных электронных и ионных пучков для нагрева плазмы.
ЭМИП-2: расписание - 2012
•Всего 11 лекций.
• |
Занятия нужно закончить до 20 мая. |
Защита диплома !!! |
•Экзамены до 25 мая.
•Каждая вторая лекция сопровождается 15и мин коллоквиумом по предыдущему материалу.
•Итоговая оценка = 0.75·(экзаменационная оценка) + 0.25·<оценка за коллоквиум>
февраль |
|
|
|
|
март |
|
апрель |
|
|
май |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПТ |
3 |
|
10 |
17 |
24 |
2 |
9 |
16 |
23 |
30 |
6 |
13 |
|
20 |
|
27 |
4 |
11 |
18 |
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СБ |
4 |
11 |
18 |
25 |
3 |
10 |
17 |
24 |
|
7 |
14 |
21 |
28 |
5 |
|||
12 |
19 |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экспериментальные методы исследования плазмы. Часть 2.
Лекция 1.
Оптические системы в диагностике плазмы. Методы регистрации изображений.
И.А.Иванов - 2012
Задачи и методы оптической диагностики
*Измерение параметров плазмы
-функции распределения fi(v,x,t), fe(v,x,t), .....
-излучение, флуктуации
-электрические и магнитные поля
* Методы: Пассивные:
- регистрация излучения
Активные:
-оптическое и СВЧ зондирование
-лазерные методы
-корпускулярно-спектроскопические методы
Основные методы оптической диагностики горячей плазмы
*Электроны:
Плотность:
-интерферометрия
-томсоновское рассеяние
Температура:
-томсоновское рассеяние
-рентгеновское излучение
-циклотронное излучение
* Ионы
Плотность:
-штарковская спектроскопия
-резонансная флюоресценция
Температура:
-доплеровское уширение контура линий
-коллективное рассеяние
Фотографические методы в физике плазмы
Стелларатор LHD |
Токамак START |
Токамак ASDEX |
ГОЛ-3 |
Фотографии плазмы - 2
Плазма в природе
Плазменные технологии
Аберрации оптических систем
Т р е б о в а н и я к и д е а л ь н о й о п т и ч е с к о й с и с т е м е :
н и я
1 |
. С ф е р и ч е с к а я . Р а з н о е ф о к у с н о е р а с с т о я н и е д л я ц е н т р а и п е р и ф е р и и . |
|
|
Р а з м е р к р у ж к а р а с с е я н и я ( д л я ф о к у с а , с о о т в . п р и о с е в ы м л у ч а м ) |
|
|
- с ф е р и ч е с к о е з е р к а л о |
f 1 / 8 r 3 / f 2 |
|
- в ы п у к л о - п л о с к а я л и н з а f= 1 . 1 r 3 / f 2 ( о с т а л ь н ы е л и н з ы х у ж е ! ) |
|
2 |
. К о м а . Н е с в о д я т с я в т о ч к у н а к л о н н ы е л у ч и . |
|
3 |
. А с т и г м а т и з м . Р а з л и ч н ы й ф о к у с д л я м е р и д и о н а л ь н ы х ( в е р т и к а л ь н ы х ) |
|
|
и с а г г и т а л ь н ы х ( г о р и з о н т а л ь н ы х ) с в е т о в ы х п у ч к о в ) . |
|
4 |
. К р и в и з н а п о л я и з о б р а ж е н и я . О д н о в р е м е н н о с т ь д о с т и ж е н и я ф о к |
|
|
д л я ц е н т р а и к р а е в и з о б р а ж е н и я . |
|
5 |
. Д и с т о р с и я . И с к а ж е н и е п р о п о р ц и й и с х о д н о г о о б ъ е к т а . Б ы в а е т |
|
|
п о д у ш к о о б р а з н а я ( п о л о ж и т е л ь н а я ) и б о ч к о о б р а з н а я ( о т р и ц а т е л ь н а |
|
6 |
. Х р о м а т и ч е с к и е а б е р р а ц и и ( з а в и с и м о с т ь о т д л и н ы в о л н ы ) . |
|
В с е а б е р р а ц и и З а й д л я я в л я ю т с я а б е р р а ц и |
я м и т р |
е т ь е г о п о р я д к а |
“ Л е ч е н и е ” - м н о г о л и н з о в ы е о б ъ е к т и в ы с а с ф |
е р и ч е с |
к и м и э л е м е н т а м и |
Аберрации оптических систем
Не всегда хорошо:
Круглые объекты становятся овальными
Разрешение оптических систем
Предельное качество изображения оптики ограничивается дифракцией (для систем с маленькой светосилой)
Распределение энергии по зонам: 83.8% центр, 7.2%, 2.8%, 1.5%
Радиус центрального пятна (кружок Эри): |
r = 1.22 f / D |
Угловое разрешение идеального объектива: |
= 1.22 / D [радиан] |
Ориентировочные предельные параметры определяются разрешением системы оптика+приемник изображения (например, фотопленка)
Характеристика качества объектива - функция передачи модуляции (ФПМ, ЧКХ, MTF)
!!! не полностью характеризует качество оптики
примеры тестовых объектов для определения качества оптики
