Brevet FR2008722A1 — publié le 19700123

L'invention, due à MM. Jezef KALISZ, Jezef KOSACKI et Szymon SUCKEWER de l'Instytut Badan Jadrowych (Pologne), concerne une nouvelle méthode statistique de mesure de la vitesse d'écoulement d'un plasma, et plus particulièrement un procédé de -mesure de la vitesse d'écoulement d'un plasma dans un générateur magnétohydrodynamique. Les méthodes de mesure de la vitesse d'éooulément d'un plasma basées sur la détection d'impulsions de lumière émises par des bouffées- d'ions à l'aide de deux photomultiplicateurs situés à distance fixe le long du canal du plasma sont bien connues. Les bouffées d'ions sont provoquées par des impulsions de tension entre deux électrodes situées dans le plasma. Les bouffées d'ions possèdent la mEme vitesse que le plasma dans lequel elles se forment. L'augmentation des rayonnements photoniques qu'elles provoquent les rend visibles sur le fond de flux lumineux du plasma. On peut enregistrer les signaux des photomultiplicateurs à l'aide d'un oscillographe à deux faisceaux ou d'un compteur d'intervalles de temps entre impulsions. Pour enregistrer les signaux de photomultiplicateurs en utilisant l'oscillographe, il faut photographier les impulsions et effectuer un traitement de l'information, ce qui cause un retard dans l'obtention des résultats. L'enregistrement de temps de vol des bouffées d'ions à l'aide du compteur d'intervalles de temps est entaché d'une erreur importante résultant de l'hétérogénéité des formes des impulsions lumineuses produites par le passage des bouffées d'ions. La présente invention a pour objet un procédé d mesure éliminant ces inconvénients par les dispositions suivantes : Deui photomultiplicateurs enregistrent l'intervalle de temps de passage de bouffées d'ions créées par des impulsions de tension. La kistance franchie par une bouffée d'ions est égale à la distance entre les deux photomultiplicateurs situés long du canal du plasma. Les- intervalles de temps entre les impulsions successives d'une série sont convertis dans un convertisseur temps/amplitude en une série d'impulsions d'amplitude directeient proportionnelle aux- intervalles de temps des impulsions prises en compte par des discriminateurs qui suivent les photomultiplicateurs. Après amplification, les impulsions sont traitées par un analyseur multicanal, qui fournit une distribution statistique des mesures successives de la vitesse d'écoulement du plasmas Ainsi la détermination de la valeur moyenne de ia mesure et de ses variations est possible. Les résultats sont présentés sous forme analogique et numérique. L'objet de l'invention est illustré par la figure unique du dessin joint représentant schématiquemen un exemple d'un ensemble de mesure de la vitesse d'écoulement d'un plasma. Â l'aide d'un générateur d'impulsions de tension i des bouffées d'ions sont formées dans le c-anal d'un générateur magnétohydrodynamique ; ces bouffées sont ensuite détectées à l'aide de deux photomultiplicateurs 2 et 3 situés à distance fixe le long du canal. L'intervalle de temps entre les moments d'enregistrement du passage des bouffées d'ions le long du canal à une certaine vitesse est égal à l'intervalle de temps entre les signaux de sortie des photomultiplicateurs. Les signaux des photomultiplicateurs 2 et 3 sont transmis à l'entrée des discriminateurs 4 et 5. L'intervalle de temps compris entre les moments d'enregistrement des impulsions provenant des photomulti- plicateurs dans les discriminateurs 4 et 5 permet la mesure de la vitesse du plasma.Cet intervalle de temps est d'une part enregistré par l'appareil numérique de mesure de temps 6 et d'autre part converti dans un convertisseur tenps/amplitude 7 en impulsions d'amplitude directement proportionnelle à l'intervalle de temps entre les signaux des photomultiplicateurs. Après avoir travers un anplificateur 8, ces impulsions sont reçues par un analyseur d'amplitude multicanal 9 qui donne la distribution statistique des mesures successives de la vitesse de déplacement du plasma. Les spectres de temps de vol des bouffées d'ions sont enregistré par une imprimante 12, une perforatrice 11, ou par un enregistreur graphique 10. La méthode statistique de mesure de la vitesse d'écoulement d'un plasma suivant l'invention rend possible l'obtention immédiate des résultats, ainsi que de leur valeur moyenne, sous forme numérique et analogique, et en ntme temps elle assure un minimum de dispersion dans les résultats de mesure. R E V E N D I C A T I O N S 1) Procédé de mesure statistique de la vitesse d'écoulement d'un plasma caractérisé en ce qu'on créé dans le plasma par impulsions de tension des bouffies d'ions dont le passage devant deux photomultiplicateurs fixes provoque une série de signaux qui traversent des discriminateurs dont les signaux de sortie sont dirigés d'une part sur un appareil de mesure du temps et d'autre part sur un convertisseur temps/amplitude qui convertit les intervalle de temps entre les impulsions successives en une série d'impulxions d'amplitude directement proportionnelle aux intervalle de temps séparant les signaux reçus par les dîscriminateurs, lesdites impulsions sortant du convertisseur étant envoyées après amplification sur un analyseur multicanal qui fournit une distribution statistique des mesures successives de la vitesse de déplacement du plasma en permettant la détermination de sa valeur moyenne et de ses variations, les résultats étant enregistrés sous une forme directement exploitable. 2) Procédé de mesure suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les résultats sont enregistrés par un enregistreur graphique. 3) Procédé de mesure suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les résultats sont enregistrés par une imprimante. 4) Procédé de mesure suivant la revendication t caractérisé en ce que les résultats sont enregistrés par une perforatrice. 5) Dispositif de mesure statistique de la vitesse d'écoulement d'un plasma faisant application du procédé de la revendication t et caractérisé par la combinaison d'un générateur dé bouffées d'iona avec deux photomultiplicateurs, deux discriminateurs, un convertisseur temps/amplitude, un amplificateur, un analyseur multicanal et des moyens d t enregistrement.