中性粒子输运及其应用研究

1引言 由于中性粒子不带电，因此不受磁场的约束，可以比较自由地出入等离子体区域。一方面，中性粒子输运直接影响主等高子体的能量平衡、动量平衡和粒子半衡；另一方面，研究中性粒子输运对等离子体诊断提供依据和分析对象。如逃逸的快中性原子可以被用来测量离子温度。     

HL-1装置离子温度的电荷交换法测定

本文叙述了用自己研制的六道中性粒子分析器(即中性粒子谱仪),测量HL-1托卡马克装置离子温度的实验,给出了在1986年进行的一组放电实验所得等离子体的离子温度及其随放电时间变化的结果,测得的中心离子温度的典型值为474eV,在相应等离子体参数下,Artsimovich经验公式给出450eV     

用类He离子谱线强度比测量激光产生等离子体电子温度和密度

一、引言在X光激光(XRL)和惯性约束聚变(ICF)研究中,等离子体电子温度和密度是表征等离子体状态的重要参数之一。虽然等离子体辐射各谱线强度与发射源的温度,密度和离子丰度直接相关,但要得到各谱线的绝对强度是很困难的,因为用于测量谱线强度探测器的绝对刻度相当困难。早在70年代初,苏联Aglitskii等首次用类He离子谱线强度比测量等离子体电子温度和密度。由于用该方法测量等离子体电子温度和密度可避免对探测器绝对     

用红宝石激光的汤姆逊散射测量θ-收缩等离子体的电子温度

几万度到几百万度范围的电子温度的测量在高温气体、空间物理、模拟核爆炸筹高温领域中是很重要的研究目的.尤其在受控热核反应与高漫等离子体物理的研究中,电子温度是实现受控“点火”的一个重要诊断参数.利用高漫等离子体自身幅射的X射线,可以得到一些有用的结果.但是,由于它不能空间分辨,实验误差很大.利用激光被等寓子体电子的汤姆逊散射,能够得到时间分辨和空间分辨的实验结果,因而激光散射实验已经成为测量等离子体电子温度的可靠诊断手段之一.也同样可应用于其它领域电子温度的测量. 根据激光散射的基本原理,不仅能够测量等离子体的…     

等离子体科学技术应用专题系列介绍——第七讲 低温等离子体及其在材料表面改性中的应用

一、低温等离子体概述 等离子体是一种电离的气态物质,称为物质第四态,宇宙中99.9%的物质都处于等离子体态.它由带电的电子、离子和中性粒子组成.粒子之间不断碰撞发生能量交换,同类粒子之间容易通过碰撞交换能量达到热力学平衡,因而有电子温度Tc,离子温度T1气体温度Ts按照研究的不同目的,等离子体可以作不同的分类.根据温度分为高温等离子体和低温等离子体.当电子温度105-108K时,称为高温等离子体,属于热力学平衡或局部热力学平衡等离子体,如太阳上的等离子体和核聚变等离子体等.当电子温度为3×102-105K时称为低温等离子体.低温等离子体…     

非中性等离子体研究

人们通常遇到的等离子体是由大量的接近于自由运动的电子和离子所构成的体系,其中体系的尺度必远大于德拜长度;粒子间的平均距离远小于德拜长度,换言之,满足这两条件的带电粒子体系才能称为等离子体.粒子的运动主要取决于粒子间的电磁相互作用,由于这是长程作用,因而等离子体具有诸如各种振荡与波以及不稳定性等集体行为,而且就整体来讲,它在电学上是准中性的.为区别起见,我们称它为中性等离子体. 非中性等离子体则指的是由带有单种电荷的粒子(电子或离子)所组成的体系,它满足以上等离子体的条件,但在电学上是非中性的,这是它与中性等离子体…     

HT-7质能分辨电荷交换中性粒子分析

一台新的10道电荷交换中性粒子能谱仪已用于HT-7托卡马克装置等离子体测量.它具有磁场和电场，且在能量0.2—50keV范围进行了标定.新的能谱仪对于电荷交换粒子测量既能质量分辨，又可能量分析，还能提供空间多点扫描.在欧姆加热氘放电期间，进行了较大角度范围内的径向扫描离子温度测量，得到了HT-7托卡马克离子温度的时间和空间分布. 关键词：     

利用离子声波朗道阻尼测量氧化物阴极放电中的离子温度

作为等离子体重要参数之一, 特别是在低温等离子体中离子温度的测量一直较为困难. 在磁化线性等离子体装置氧化物阴极脉冲放电条件下, 利用栅网激发离子声波, 通过测量波幅在朗道阻尼作用下随空间的演化, 利用阻尼长度是离子温度和电子温度的函数, 计算得到离子温度为0.3 eV. 测量值与国外类似装置利用光谱诊断所得结果基本相同.     

用等离子体靶获得中性束

目前,一些科学和技术部门广泛地应用中性束技术,特别是在受控核聚变研究中,采用强流中性束注入是维持和加热等离子体的主要方法之一。可用两种方法获得中性束,其一是正离子束通过靶物质捕获电子,其二是用靶物质剥离负离子束的电子。我们曾用30—100keV氢离子束与气体靶、碱金属蒸气靶相互作用获得中性束,并进行了测量。本文用氢离子束通过等离子体靶获得中性束,进一步探索提高中性粒子产额的方法。初步测定了氢离子束与氩等离子体靶作用的电荷交换中性化效率,并对中性化机理作初步探讨。     

低温等离子体中材料表面性能的改变

在低温等离子体的特殊状态下,等离子体中的电子、离子、中性粒子和光子与材料表面相互作用,在材料表面发生复杂的物理过程和化学反应,使材料表面的结构、成分和性能发生变化,这就是等离子体中材料表面性能的改变或称改性.这种改性方法可适用于金属、半导体、天然高分子和人工合成高分子以及复合材料. 低温等离子体一般指的是电子温度在十个电子伏(或十万度)以下的等离子体.它由带电粒子、中性粒子和光子组成.带正电粒子与带负电粒子的总电荷量相等,因而总体上是电中性的.在等离子体中存在着电子碰撞激发和退激发,光激发和自发辐射衰变,电子…     

高频加热磁镜装置等离子体离子能量分布的测量

利用圆柱形低能离子静电分析器,对穿过高频加热磁镜装置逸出锥的逃逸离子和电荷交换生成的中性粒子的能量进行了测量,得到了等离子体离子的能量分布、离子回旋共振条件、以及发生离子回族共振时等离子体离子平均温度与加热净功率之间的线性关系。当加热净功率为100kW时,等离子体离子平均温度约为45eV。每1kW加热净功率大约提高离子温度0.4eV。     

HL—1M装置等离子体离子温度测量

在ＨＬ－１Ｍ托卡马克装置上，利用８通道中性粒子能谱仪测量的等离子体离子温度。在等离子体电流和密变化、激光吹气、弹丸注入，超声分子束注入和低混杂波加热等实验条件下，观测了Ｔｉ的变化。     

HT—6M装置中性束注入加热初步实验

一、引 言 在受控核聚变领域中,中性束注入是加热高温等离子体最有效方法之一。目前,几乎所有托卡马克实验中所获得高的温度,都是在有中性束注入情况下实现的。而用中性束注入加热托卡马克等离子体在国内尚属首次。 中性束注入系统的关键是离子源引出高能离子束,经过中性化室将高能离子束转变成高能中性束,并注入到装置中去加热等离子体,以提高等离子体的离子温度。 该系统涉及技术领域广,工程量大,经过多年艰苦努力,HT-6M装置中性束注入系统,终于进入实验阶段。本文介绍当50kW中性束注入HT-6M装置后,等离子体温度净增约80eV。     

低温等离子体对材料的表面改性

 冷等离子体对材料的表面改性,通过放电等离子体来优化材料的表面结构,是一种非常先进的材料表面改性方法。冷等离子体的特殊性能可以对金属、半导体、高分子等材料进行表面改性,该技术已广泛应用于电子、机械、纺织等工程领域。等离子体是“物质的第四态”,它是由许多可流动的带电粒子组成的体系。等离子体的状态主要取决于它的化学成分、粒子密度和粒子温度等物理化学参量,其中粒子的密度和温度是等离子体的两个最基本参量。实验室中采用气体放电方式产生的等离子体主要由电子、离子、中性粒子或粒子团组成。     

HT—6M上电荷交换中性粒子能谱测量

用10道电荷文换中性粒子分析器测量了HT-6M装置的中性粒子能谱,给出了测量和数据处理方法以及在欧姆加热,高能中性粒子束(NBD)和离子回旋共振辅助加热(ICRH)条件下的能谱和离子温度,并对结果进行了分析讨论。     

HL—1M中性束注入期间离子温度的变化

在ＭＬ－１Ｍ中性束注入期间,我们用电荷交换中性普子能谱仪测量了等离子体离子温度的。结果表明,加热效果比较好时,离子温度可提高１倍左右。     

HL—1M NBI束分布测量的改进

受控聚变研究领域取得的重要进展是与中性束技术的发和大功率快粒子中性束注入密切相关的。中性束注入是等离子体辅助加热、非感应电流驱动、加料和控制等离子体电流分布的主要技术手段。     

原子过程对极向CXRS测量影响的数值模拟

考虑到原子过程的影响，对极向CXRS测量过程进行了数值模拟.计算结果表明由于受辐射率 、回旋运动以及离子辐射寿命的影响，测量的结果会在离子逆磁漂移方向高估了离子的旋转 速度，而低估了离子的温度.这种偏差会随着离子温度的升高、磁场的增加而增大.相对与原 子过程的影响来说，由于等离子体非均匀性所引起的速度和温度的偏离很小，可以忽略不计 . 关键词： 原子过程 数值模拟 等离子体     

等离子体约束时间测量仪

一、前 言 等离子体约束时间的测量几乎是所有受控热核反应装置上都必须进行的实验内容。但目前测量粒子约束时间的方法一般是先用示波器拍摄出等离子体的衰减曲线,然后再由衰减曲线计算出粒子约束时间。这种方法在实验过程中不能很快得到等离子体的粒子约束时间,而且精确度不高,也比较麻烦。 我们经过不断研究和实验,找出了一种能自动显示等离子体粒子约束时间的方法,与打     

用同步光学探针诊断激光等离子体的温度分布和辐射的有质动力效应

探针光被高温高密度激光等离子体散射后,散射光谱中的电子成分和离子成分容易分离,由此可以测定等离子体的温度分布.同时,我们用干涉法测量等离子体电子密度分布,证明了辐射的有质动力的重要作用.