Оптические устройства измерений…

 

Таценко О. М. и др.

Оптические устройства измерений в физике высоких плотностей энергии

Монография / под ред. В. Д. Селемира, Ю. Б. Кудасова, О. М. Таценко. – Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2020

 

В данном издании рассмотрены основные принципы работы оптических устройств, предназначенных для проведения измерений тока, напряжения, магнитного поля и других параметров в мощных электрофизических устройствах. Здесь излагаются полученные с помощью расчетов и экспериментов физические основы методов измерения их оптических и электрических характеристик.
Книга предназначена для студентов и аспирантов физико-технических специальностей, а также для научных работников и инженеров, занятых проблемами физики высоких плотностей энергии, и будет полезна при разработке редакции экспериментов в интенсивно развивающейся области современной физики.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

Глава 1. Основные принципы работы оптического устройства для измерений в физике высоких плотностей энергии

1.1. Физические принципы
1.2. Блок-схема оптического устройства измерений
1.3. Источники света
1.4. Импульсный газовый лазер на ксеноне и аргоне
1.5. Оптический тракт
1.6. Регистрирующая аппаратура
1.7. Временное разрешение оптического устройства
1.8. Определение погрешности измерений

Глава 2. Магнитооптический метод измерений

2.1. Магнитооптический метод измерения магнитного поля
2.1.1. Эффект Фарадея в диамагнетиках
2.1.2. Влияние ширины спектра на модуляцию интенсивности света
2.1.3. Выбор полосы пропускания регистрирующей аппаратуры
2.1.4. Постановка мегагауссных экспериментов
2.1.5. Измерение магнитного поля в одновитковом соленоиде
2.1.6. Измерение слабых магнитных полей ~ 0,01–1,0 Тл
2.1.7. Измерение магнитных полей ~1000 Тл в генераторах МК-1
2.1.8. Рекордная величина магнитного поля, измеренная в генераторе МК-1
2.1.9. Оптические методы измерений мультимегагауссных полей ~ 40–100 МГс
2.2. Магнитооптический метод измерения тока
2.2.1. Измерение тока оптическим датчиком магнитного поля
2.2.2. Измерение тока одномодовым световодом
2.2.3. Измерение импульсов тока в диапазоне 0,1–100 МА
2.2.4. Измерение импульсов тока в диапазоне 10–103 кА
2.3. Калибровка волоконно-оптических датчиков тока

Глава 3. Применение оптических методов для регистрации мегаамперных токов в различных взрывных устройствах и мощных электрофизических установках

3.1. Магнитооптический метод измерения токов короткого замыкания в жилах силовых кабелей
3.2. Результаты применения магнитооптического измерения токов в экспериментах по моделированию токового импульса молнии
3.3. Результаты применения оптического метода измерения тока в плазменных прерывателях
3.4. Результаты использования оптического метода для диагностики полного тока проволочного лайнера в устройстве для формирования импульса мягкого рентгеновского излучения
3.5. Результаты измерения тока до 100 МА волоконно-оптическим датчиком

Глава 4. Оптические методы регистрации динамики схлопывания и параметров сжатия обжимающей оболочки

4.1. Измерение внутреннего диаметра обжимающей оболочки генератора МК-1
4.2. Оптическая методика регистрации скорости движения оболочки, основанная на эффекте Доплера
4.3. Регистрация динамики имплозии лайнера в рентгеновском диапазоне спектра с помощью оптических волокон
4.3.1. Регистрация пространственно-временной динамики излучения z-пинча в мягком рентгеновском диапазоне
4.3.2. Результаты экспериментов по отработке диагностического узла на лабораторной электрофизической установке
4.3.3. Регистрация интегрального по пространству свечения МРИ
4.4. Спектрально-временной метод исследования сжатия оптического датчика давления

Глава 5. Электрооптический метод измерения электрического поля, высокого напряжения и СВЧ-излучения

5.1. Эффект Поккельса в сегнетоэлектрических кристаллах
5.2. Измерение напряженности электрического поля
5.3. Электрооптический метод диагностики СВЧ-излучения
5.4. Измерение высокого напряжения

Глава 6. Оптическое поглощение в кварцевых оптоволокнах при импульсном облучении высокоэнергетичными γ-квантами

6.1. Исследование влияния импульсного ионизирующего излучения на величину оптических потерь кварцевых световодов
6.2. Оптические потери при экспозиционной дозе облучения ~ 300 Р
6.3. Оптические потери при совместном действии пучка электронов и квантов тормозного излучения (ТИ) при дозе радиации ~ 200 крад
6.4. Исследование воздействия радиационного излучения на поляризацию света в световоде
Список литературы