Use of Lasers in Plasma Diagnostics

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1996
Major/Subject
Ydin- ja energiatekniikka
Mcode
Tfy-56
Degree programme
Language
fi
Pages
59
Series
Abstract
Työn kirjallisessa osassa perehdyttiin laserin käyttöön plasmadiagnostiikassa. Plasmadiagnostiikan takoituksena on plasman fysikaalisten ominaisnuksien selvittäminen. Näiden ominaisuuksien tunteminen on tärkeää kehitettäessä toimivaa fuusioreaktoria. Laseria käytetäan diagnostiikassa nykyisin lähinnä kahteen tarkoitukseen: elektronilämpötilan ja -tiheyden mittaamiseen Thomson-sironnan avulla sekä epäpuhtausatomien tiheyden mittaamiseen laserilla indusoidulla fluoresenssilla. Työn varsinaisena tarkoituisena oli tutkia mahdollisuutta kavttää lähiresonanttiin Rayleigh-sirontaan perustuvaa menetelmää, jolla voitaisiin korvata fluoresenssimenetelmä atomitiheyksien mittaamisessa. Ideana on, etta laser viritetään tutkittavan atomin resonanssin ulkopnolelle, jolloin vältetään fluoresenssimenetelmässä ilmenevät vaikeudet: voimakas taustasäteily ja sekä laservalon että tutkittavan, sironneen valon absorptio. Toisaalta aallonpituuden täytyy olla riittävän lähellä resonanssia, jotta signaali olisi riittävän suuri. Työn kokeellisessa osuudessa mitattiin laserilla indusoitua fluoresenssia ja lähiresonanttia Rayleigh-sirontaa litiumatomisuihkusta tyhjössä, minkä perusteella esitettiin arvio litiumatomitiheydelle. Lisäksi yritettiin mitata lähiresonanttia Rayleigh-sirontaa induktiivisesti kytketystä plasmasoihdusta. Tamä ei kuitenkaan onnistunut hajavalon aiheuttamasta voimakkaasta taustasäteilystä johtuen. Sen sijaan laserilla indusoitu fluoresenssi havaittiin myos plasmassa. Aikaisemmissa mittauksissa litiumin atomisoinnissa oli vaikeuksia, jotka johtuivat litiumin voimakkaasta reagoimisesta käytetyn grafiittiupokkaan kanssa. Tässä työssä nämä hankaluudet vältettiin asettamalla grafiittiupokkaan sisälle teräsvuoraus, joka esti litiumin kontaktin grafiitin kanssa. Mittauksissa havaittiin yllättävän voimakas fluoresenssisignaali suurillakin laserin sivuunvirityksillä. Tämän osoitettiin johtuvan käytetyn laserin emissiosta varsinaisen viivan ulkopuolella.
Description
Supervisor
Salomaa, Rainer
Thesis advisor
Salomaa, Rainer
Keywords
Other note
Citation