The review of the results of development of the methods of microwave and electric probe measurements of the low temperature plasma for studying the ionization kinetics in shock waves isare presented and a wide range of problems on their practical application is considered. The theoretical justifications of the methods considered, a comprehensive description of design peculiarities of installation, and the needed calculation formulas is presented. Probable errors are evaluated and various test procedures are described. It is shown that a microwave interferometer with the two-wire transmission line (the lecher line) is most appropriate in the shock tube studies. The possibility to use the two-wire transmission line as an electric probe made it possible to test the conclusions of theoretical model of electric probe operation within a wide range of experimental conditions. It is shown that the utilization of a microwave interferometer makes it possible to obtain the reliable data on variation of the concentration of free electrons with the high spatial resolution and to perform the quantitative studies of the ionization rate in shock waves and to obtain the concentration ratio of negative ions and free electrons in the plasma being investigated with the help of the electric probe.
Представлен обзор методов разработки методовов сверхвысокочастотного (СВЧ) зондирования плазмы и электрического зонда, разработанных для исследования ионизации в ударных волнах, и освещен широкий круг вопросов по их практическому использованию. Приведены теоретические обоснования рассматриваемых методов, подробное описание конструктивных особенностей установки, необходимые расчетные формулы, сделаны оценки возможных погрешностей, описаны различные тестовые испытания. Показано, что наиболее пригоден для исследований в условиях ударной трубы СВЧ интерферометр с двухпроводной линией передачи, известной как линия Лехера. Возможность использования двухпроводной линии в качестве электрического зонда позволила протестировать выводы теоретической модели работы электрического зонда при варьировании условий в широких пределах. Показано, что использование СВЧ интерферометра позволяет получать надежные данные об изменениях концентрации свободных электронов с высоким пространственно-временным разрешением, а с помощью электрического зонда можно осуществлять количественные исследования скорости ионизации в ударных волнах и получать оценки соотношения концентраций отрицательных ионов и свободных электронов в исследуемой плазме.
