طراحی و ساخت پروب مغناطیسی جهت مطالعه دینامیک لایه جریان در دستگاه پلاسما کانونی امیر کبیر
چکیده
برای مطالعه پلاسما در سیستم های مختلف دستگاه های تشخیصگر مختلفی متناسب با سیستم مورد نظر استفاده می شود. برای مطالعه میدان مغناطیسی حاصل از پلاسما نیاز به سیستمی است که به طور مستقیم با پلاسما در تماس باشد و به سبب سادگی ساختار پروب مغناطیسی استفاده از آن بسیار معمول می باشد. اگر چه تماس مستقیم پروب با پلاسما موجبات ایجاد اختلال در پلاسما فراهم می آورد اما می توان با طراحی و ساخت بهینه این سیستم، اختلال حاصله را تا حد قابل قبولی کاهش داد. در این پایان نامه آزمایشات بر روی دستگاه پلاسما کانونی امیر کبیر صورت گرفته و هدف بررسی سیستم های تشخیصگر پلاسما و مطالعه دینامیک لایه جریان پلاسما و میدان حاصل از آن می باشد. ابتدا با توجه به نوع آزمایشات و سیستم مورد مطالعه یک پروب مغناطیسی با حالت بهینه ممکن طراحر و ساخته شد و پس از محاسبه ضریب کالیبراسیون با استفاده از میدان حاصل از پیچه هلمهولتز و اندازه گیری مشخصات ساختاری پروب، بر روی دستگاه پلاسما کانونی مورد نظر نصب گردید. با استفاده از این پروب مغناطیسی دینامیک لایه جریان پلاسما مورد مطالعه قرار گرفته و میدان مغناطیسی حاصل از پلاسما، سرعت نسبی و ضخامت لایه جریان اندازه گیری شده و بامقاغدیر تیوری مقایسه گردید. در طول آزمایشات پس از فیلتر گذاری نرم افزاری فیلترهای مخلفی بر سیستم اندازه گیری مورد نظر سوار شده و نتایج تغییرات حاصل از آن بر روی سیگنال حاصله منظور شده است. محاسبات تیوری با استفاده از مدل های تک بعدی صورت گرفته و برنامه محاسباتی مورد نظر در محیط مطلب اجرا شده است و نتایج حاصل از محاسبات تیوری و تجربی در جداول گردآوری شده است. برای بدست آوردن نتایج دقیق تر می توان از پروب های با ساختار کوچکتر بهره جست و با استفاده از حفاظ مغناطیسی نویز سیگنال را کمینه نمود. همچنین در انتهای کار نشان داده شده است که برای ادامه مطالعات در جهت گیری سرعت لحظه ای لایه جریان که برای محاسبه ضرایب کسر جرم و کسر جریان ضروری است. می توان از پروب های چند گانه استفاده نمود.