نجمه نبی پور - پژوهشگاه علوم و فنون هستهای
مریم کریمی - پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

سامانه تداخل­سنج لیزری یک ابزار تشخیصی است که از آن برای اندازه­گیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک استفاده می­شود. این سامانه از اجزای مختلفی مانند لیزر، آشکارساز، بخش اپتیکی، بخش کنترل و داده­گیری و غیره تشکیل می­شود. اولین گام در برپایی چیدمان این سامانه جهت اهداف آزمایشگاهی، مشخصه­یابی هر کدام از اجزای آن با توجه به پارامترهای توکامک و اهداف پژوهشی مدنظر است. لیزر از مهمترین مولفه­های این سامانه است که انتخاب آن بر انتخاب سایر اجزا تاثیرگذار است. به همین دلیل، نخست این مولفه برای استفاده در توکامک دماوند مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. با توجه به مقدار حجم پلاسما، میدان مغناطیسی توکامک و چگالی الکترون، طول­موج لیزر از ناحیه میکروموج تا فروسرخ دور و فروسرخ می­تواند انتخاب شود. در این مقاله، مشخصه­یابی لیزر از طریق شناسایی منابع تولید خطا در اندازه­گیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک دماوند انجام شده است. قدرت جداسازی تداخل­سنج دو رنگ، پدیده شکست موج، اثر چرخش فارادی، محدوده ارتعاش آینه بازتابی، شفافیت پنجره خلا برای طول­موج لیزر، نوفه ناشی از طول­موج جبران­سازی و انتشار مد غیرعادی به­عنوان منابع تولید خطا در اندازه­گیری چگالی الکترون شناسایی و سپس بستگی طول­موجی هر کدام از این عوامل مشخص شد. نتایج نشان می­دهد که استفاده از لیزر دی­اکسید­کربن دوتایی، علی­رغم این­که از قدرت جداسازی فاز موثر، قدرت جداسازی چگالی و نسبت سیگنال به نوفه ضعیفی در مقایسه با سایر ترکیبات طول­موجی برخوردار است اما به علت دارا بودن میزان شکست کم، زاویه چرخش فارادی کوچک، پایداری بیشتر سیگنال تداخل گزینه مناسبی برای اندازه­گیری چگالی الکترون پلاسمای توکامک دماوند است.

اندازه گیری چگالی الکترون, تداخل سنج لیزری, توکامک دماوند