Ústav fyziky plazmatu › Organizační struktura › Sekce Fúzní plazma › Tokamak COMPASS › Diagnostiky › Mikrovlnné diagnostiky
Dvoufrekvenční 2mm mikrovlnný interferometr pro zpětnovazební řízení hustoty
| Měřená veličina: |
Elektronová hustota plazmatu ustředěná podél průměru tokamaku |
| Prostorové rozlišení: |
Bez prostorového rozlišení (hodnota ustředněná podél dráhy svazku) |
| Časové rozlišení: |
20 μs |
| Odpovědná osoba: | |
| Spolupráce: |
Interferometr byl vyvinut v Culhamském Centru pro Fúzní Energii, UK a byl převzat do ÚFP Praha spolu s tokamakem COMPASS |
Fázový posuv způsobený plazmatem tokamaku COMPASS na frekvenci 130 GHz dosahuje běžně až několika desítek násobků 2π, což se projeví stejným počtem „skoků“, tedy nespojitostí měřené fáze (počet těchto nespojitostí závisí na hustotě a rozměrech plazmatu). Použití dvou blízkých frekvencí 131 GHz (interferometr 1) a 133GHz (interferometr 2), šířících se plazmatem v opačném směru, umožňuje se těmto nespojitostem fáze vyhnout (funkce tzv. „jednoznačného“ interferometru, viz obrázek). Spojitý záznam časového průběhu fáze (a tedy i hustoty) je totiž nutná podmínka pro realizaci zpětnovazebního systému řízení hustoty plazmatu. V tomto „jednoznačném“ interferometru se neměří rozdíl fáze sondující a referenční vlny (jak je tomu v případě obou interferometrů 1 a 2), ale rozdíl fáze obou sondujících vln. Tento rozdíl je 65krát menší (což je dáno relativním rozdílem frekvencí obou sondujících vln) a nemusí tedy nikdy převýšit hodnotu 2π.
Měření fáze je prováděno směšováním obou sondujících vln, tzn. konverzí frekvence na první mezifrekvenci 2 GHz. Vlastní změna fáze sondujících vln je pak prováděna na druhé mezifrekvenci 455 kHz (viz obrázek, fázové detektory). Systém tedy poskytuje tři nezávislé výstupy: dva konvenční s fázovými přeskoky a jeden, „jednoznačný“, bez přeskoků.
Obr. 1: Schema 2 mm interferometru.
