VUV信号强度与等离子体宏观参数相关性分析

东方超环(EAST)上高速真空紫外(VUV)成像系统是一套选择性测量中心波长为13.5 nm的等离子体线辐射的光学成像系统。此系统具有高时空分辨能力,主要用于边界(包括台基区)等离子体行为研究。该系统已经投入EAST等离子体物理实验并获得了大量的实验数据。基于这些数据,分析了VUV诊断系统的信号强度与等离子体宏观参数之间的相关性,着重研究了EAST上中性束注入(NBI)加热功率、杂质(碳和锂)水平、电子密度等因素对VUV信号强度的影响。结果与预期基本一致:随着NBI功率的增加,VUV信号强度随之增强;VUV信号强度与电子密度、杂质水平呈现线性关系。此外,本文还评估了由于NBI注入引起的电荷交换复合产生的C5+离子对VUV信号的贡献,结果表明这部分贡献可以忽略不计。     

基于EAST装置量热系统的 第一壁热负荷实验研究

通过测量EAST装置水冷系统的出入口冷却水的温差和流量，搭建了第一壁热负荷测量系统，实现了第一壁热负荷的分布测量。实验结果表明，在上单零偏滤器位形放电实验中，该系统测量的热负荷约占总注入能量的80%，其中，接近50%的热负荷沉积在上偏滤器区域。高的加热功率会使得第一壁热负荷更快上升。通过冷却水降温曲线拟合计算得出EAST装置上钨偏滤器水冷系统的热衰减时间约为下石墨偏滤器水冷系统的十分之一。     

EAST装置高速VUVI系统对ELM丝状结构的边缘检测

EAST装置高速真空紫外成像(VUVI)诊断系统是边界局域模(ELM)二维丝状结构研究中的一项重要诊断设备。受工作环境以及高速采集的影响,VUVI系统丝状结构原始图像数据的信噪比相对较差。采用块匹配三维滤波(BM3D)算法、背景差分和数学形态学处理的方法对原始数据进行处理。使用BM3D算法去除所采集图像的噪声,增加信噪比;使用背景差分法提取丝状结构;采取数学形态学处理图像并获得丝状结构的边缘位置和倾斜角度。模拟与实验数据分析表明,该方法能有效提取VUVI诊断获得的丝状结构边缘细节,获得丝状结构倾斜角等信息,并提高了实验数据的利用率。