پژوهشنامه علوم دفاعی

پژوهشنامه علوم دفاعی

افزایش نسبت سیگنال به نوفه در سامانه لیزری پراکندگی تامسون با استفاده از یک راهکار ابتکاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 پژوهشگر پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‏ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‏ای، تهران- ایران،
2 استادیار گروه فیزیک و شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه امام علی (ع)، تهران، ایران.
چکیده
روش لیزری پراکندگی تامسون، به دلیل تئوری محکم و محاسبات سر راست و ساده، یکی از مطمئن‏ترین روش‏ها برای اندازه‏گیری دما و چگالی محیط پلاسما است. در این روش با استفاده از لیزرهای پرتوان می‏توان اندازه‏گیری‏های مربوط به دما و چگالی را با قدرت تفکیک زمانی و مکانی بسیار خوبی انجام داد. سطح مقطع پراکندگی تامسون بسیار کوچک (در حدود 0.67 بارن) است. لذا با توجه به کوچکی سطح مقطع و همچنین حضور تابش‏های زمینه از محیط پلاسما و نورهای سرگردان تولید شده توسط لیزر، نسبت سیگنال به نوفه (سیگنال به نویز) در این روش بسیار کم است. بنابراین با توجه به این موارد، آشکارسازی فوتون‏های پراکنده بسیار دشوار است در روش لیزری پراکندگی تامسون، توان پراکندگی متناسب با سطح مقطع تفاضلی dσ/dΩ است. سطح مقطع تفاضلی وابسته به زوایای φ و ψ می‏باشد. که φ زاویه بین لیزر فرودی و اپتیک گرداوری و ψ زاویه بین بردار قطبش لیزر و صفحه پراکندگی است. در این مقاله، سطح مقطع تفاضلی برای تمامی مقادیر φ و ψ با استفاده از نرم‏افزار متلب محاسبه شده است .در روش لیزری پراکندگی تامسون، توان پراکندگی متناسب با سطح مقطع تفاضلی است. در این مقاله، سطح مقطع تفاضلی برای تمامی مقادیر با استفاده از نرم‏افزار متلب محاسبه شده است. با تحلیل نتایج، یک روش ابتکاری پیشنهاد شده است؛ با استفاده از این روش، سیگنال‏های مزاحم و ناخواسته که به آشکارساز می‏رسند، قابل ردیابی می‏باشند. لذا با شناسایی این سیگنال‏ها و فیلتر نمودن آنها می‏توان به یک نسبت سیگنال به نوفه بهتر دست یافت.
کلیدواژه‌ها