Оптическая схема 4-х канальногофильтро-линзового полихроматора (ФЛИП-4).1 – входной объектив; 2 – линзовый коллектив; 3 – коллимационный объектив; 4, 6, 8, 10 – интерференционные фильтры; 5, 7, 9 – сферические зеркальные коллективы; 11 – приемный объектив камеры; 12 – матричный КМОП-детектор камеры.
Принцип работы полихроматора проиллюстрирован на Рисунке 1. Входной объектив (1) строит промежуточное изображение исследуемого объекта во входном окне ФЛИП, в качестве которого выступает линзовый коллектив (2). Коллектив (2) находится в фокальной плоскости коллимационного объектива (3). После прохождения объектива (3), параллельный пучок частично отражается от интерференционного фильтра (4), служащего селективным зеркалом, и направляется обратно через коллимационный объектив (3), фокусируясь в его фокальной плоскости, где расположен зеркальный коллектив (5). Прошедшая часть пучка собирается приемным объективом (11) в плоскости детектора камеры (12), формируя первое регистрируемое изображение объекта на длине волны, соответствующего фильтра. Аналогичным образом работают остальные 3 канала.
Пространственное разрешение оптической системы составляет 1 мм. Спектральное разрешение определяется полосой пропускания интерференционных фильтров и составляет величину около 1 нм. Временное разрешение диагностики определяется максимальной частотой кадров скоростной камеры. Для модели PhantomMiro M110 [9], использованной в данной конструкции, при максимальном размере кадра 1280×800 пикселей, частота кадров –1.6 кГц. Схема расположения диагностики на токамаке «Глобус-М» приведена на Рисунке 2.
Схема тестовых экспериментов на токамаке «Глобус-М». Вид сверху.
В рамках дипломной работы по данной тематике студенту может быть предложено:
Список литературы
[1] С. И. Лашкул, А. Б. Алтухов, В. В. Дьяченко, Л. А. Есипов, М. Ю. Кантор, Д. В. Куприенко, А. Д. Лебедев, Я. А. Никерман, А. Ю. Попов // Физика плазмы, 2012, Т. 38, В. 11, С. 923–936
[2] Ahn J.W., Craig D., Fiksel G. et al. // Phys. Plasmas. 2007. V. 14. P. 083301.
[3] Goto M. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2003. V. 76. P. 331.
[4] E de la Cal. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2001. V. 43. P. 813.
[5] Rosmej F.B., Ohno N., Takamura S., Kajita S. // Cont. Pl. Phys. 2008. V. 48. № 1–3. P. 243.
[6] Maqueda R.J., Wurden G.A., Stotler D.P. et al. // Rev. Scient. Instrum. 2003. V. 74. № 3. P. 2020.
[7] A. Loarte et al. //Nucl. Fusion. 2007 V. 75, P. S203.
[8] B. Schweer // Trans. Fusion Sci. Technol. 2006 V. 49, P. 404.