Розділ 2. Методика та техніка експерименту
2.1. Загальна характеристики схеми експерименту
Для дослідження електричних і емісійних характеристик імпульсного наносекундного розряді у воді з алюмінієвими електродами (голка-площина) використовувалась експериментальна установка, блок-схема якої приведена на рис. 2.1. Основні вузли установки – розрядна комірка з електродами, імпульсно-періодичне високовольтне джерело живлення, спектральний прилад МДР-2, система реєстрації імпульсів випромінювання та система вимірювання імпульсів напруги на електродах і струму через плазму.
Випромінювання плазми у спектральному діапазоні λλ 250-800 нм поступало через вхідну щілину монохроматора МДР-2 з дифракційною решіткою 1200 штрих./мм. На виході монохроматора для детектування випромінювання використовувався фотоелектронний помножувач ФЕП-106, підключений до підсилювача постійного струму. Фотопомножувач має високу чутливість в діапазоні спектру 200-450 нм, з максимальною чутливістю на довжині хвилі 254 нм. На рис. 2.2 і рис 2.3 зображені залежності чутливості системи реєстрації (ФЭУ-106, МДР-2) від довжини хвилі, а також від напруги на ФЕП. Електричне живлення фотопомножувача здійснювалось від стабілізованого джерела високої напруги ВС-22.
Спектри випромінювання розряду та інтенсивність (яскравість) атомарних ліній і молекулярних смуг реєструвалися імпульсним фотометром та самописцем КСП-4. Частота повторення імпульсів становила f ~ 35 Гц.
Для оцінки енерговнеску в плазму розряду реєструвались осцилограми струму, напруги та свічення з допомогою шестиканального осцилографа 6ЛОР-04.
Юстування системи проводилося в два етапи. На першому етапі потрібно було виставити всі елементи системи на одній осі, а саме розрядну комірку, лінзу а також щілину монохроматора для цього був використаний гелій-неоновий лазер. Промінь лазера був націлений на середину щілини і перпендикулярно до неї. Розрядна комірка була розташована таким чином щоб промінь лазера проходив між електродами. Лінза була розташована між щілиною і розрядною коміркою та ким чином щоб промінь проходив через її центр. На другому етапі потрібно було за допомогою лінзи сфокусувати випромінювання розряду на щілину монохроматора. При включеній утановці зфокусувати свіченн розряду було неможливо із-за небезпеки ураження струмом і тому для імітування свічення плазми розряду був використаний світодіод який був розміщений на місці електродів.
Рис. 2.1. Загальна схема експериментальної установки: К – розрядна комірка; ПР – пояс Роговського; МДР-2 – монохроматор; ФЕП –фотоелектричний помножувач; БЖ – блок живлення; Г5-15 – генератор імпульсів; 6ЛОР – осцилограф; КСП-4 – самописець; ДН – дільник напруги для визначення спаду напруги в колі; П – підсилювач; Л – збиральна лiнза.
Рис.2.2. Залежність чутливості системи реєстрації (ФЭУ-106, МДР-2) від довжини хвилі.
Рис.2.3. Залежність чутливості системи реєстрації з ФЭУ-106 від напруги на ФЕП.
Для максимально точного фокусуванн випромінювання плазми на щілину монохроматора була відібрана довжина хвилі яка відповідала довжині хвилі свічення світодіода і за допомогою зміни положення лінзи було досягнуто максимальної інтенсивності свічення.