A laser interferometric method for electron concentration measurements in stabilized plasmas

Authors


Abstract

This work presents an interferometric means for measuring electron concentrations between 1012 and 1016 electrons per cm3 in a stabilized ionized medium and an Argon plasma is used to illustrate the method. The interferometer is a 100 mW He-Ne laser emitting at 6,328 Å and 3.39 microns and a movable mirror is used to obtain the interferometric fringes required for calculation of the electron concenrations in the plasma

The method uses the interesting feature of the He-Ne laser that both emissions at 6,328 Å and 3.39 microns originate at the same upper level so that variations in the 3.39 microns emission modulate the visible light (6,328 Å) output. This property has been used by a number of authors for measurements on plasmas in transient conditions; this paper presents an application of the method for stabilized plasmas, thus broadening the field of application

Abstract

Le présent travail expose une méthode interférométrique pour mesurer, dans un milieu gazeux ionisé, stabilisé, des concentrations d'électrons comprises entre 1012 et 1016 electrons par cm3. Un plasma d'Argon est utilisé en vue d'illustrer la méthode. L'interféromètre est constitué par un laser He-Ne émettant à 6,328 Å et 3.39 microns et un miroir mobile permet d'obtenir les franges d'interférences nécessaires pour calculer les concentrations électroniques

La méthode fait appel à une propriété intéressante caractérisant le laser He-Ne pour lequel les émissions à 6,328 Å et 3.39 microns ont leur origine à un měme niveau énergétique supérieur. Dans ces conditions, des variations d'intensités d'émission en 3.39 microns déterminent une modulation correspondante de l'émission dans le visible. Cette propriété a été utilisée par un certain nombre d'auteurs pour effectuer des mesures sur des plasmas en conditions transitoires; la présente étude applique la méthode à un plasma stabilisé, élargissant ainsi le champ d'application.

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