СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЦИОННЫХ ПОТЕРЬ ПЛАЗМЫ
(ИК Видеоболометр)

Рис. 2. Рассчитанный по методу конечных разностей температурный отклик фольги 5.3 × 5.3 мм² при падении излучения, P = 3×10^-3Ватт/см². Красная линия – сплошная золотая фольга 2.5 мкм, черная линия – двухслойная фольга 2.5 мкм золота, 1 мкм нержавеющей стали.

Болометрическая диагностика предназначена для многоканального измерения распределения радиационных потерь экспериментальных установок с высокотемпературной плазмой.

 Принцип действия ИК видеоболометра

Излучение проходит через отверстие камеры-обскуры (рис. 1) и поглощается золотой (платиновой) фольгой толщиной несколько микрометров. Толщина фольги выбирается из условия поглощения в ней значительной доли излучения плазмы и составляет для современных установок типа токамак 1-4 мкм, а для ИТЕР – 10 мкм. Изменения температуры фольги измеряются с помощью стандартной ИК камеры, тепловизора, установленного с обратной стороны фольги и отделенного от нее вакуумным ИК прозрачным окном (ZnSe).

Специальная конструкция фольги видеоболометра обеспечивает термоизоляцию отдельных ее участков (абсорберов) друг от друга и от деталей крепления фольги.

Это позволяет увеличить температурный отклик фольги в несколько раз по сравнению с обычной однослойной фольгой (рис.2).

Достоинствами видеоболометра являются

• получение болометрического сигнала с равномерной спектральной чувствительностью (при условии чернения фольги и достаточной толщине фольги),

• большое количество каналов при стоимости одного канала видеоболометра в несколько раз ниже, чем стоимость одного канала резистивного болометра.

• простота калибровки,

• простота сбора и хранения данных,

• отсутствие каких либо проводов, электронных компонентов в вакуумной камере.

Технические параметры диагностики.

Пространственное разрешение:

            Вариант 1 – 1 массив из 42 хорд, распределенных в радиальном направлении (0.86 см в плазме),

            Вариант 2 – 9 массивов по 14 хорд, распределенных в радиальном направлении.

Временное разрешение – 40 мс (обусловлено частотой следования кадров тепловизора).

Чувствительность – 0.1-0.5 мВатт/см² (мощность излучения падающего на фольгу).

 Срок изготовления

5 месяцев

 Стоимость

1,5 млн. руб