HT一6B托卡马克装置上H_α线辐射锯齿的测量

通过ＨＴ－６８托卡马克装置上Ｈ＿α线辐射锯齿的测量，分析了Ｈ＿α线辐射锯齿的产生机制。结果表明：ＨＴ一６８扎卡马克装置上Ｈ＿α线辐射锯齿在等离子体边缘主要是由电子温度的扰动所引起，而在等离子体内则主要是由中性氢密度的扰动所引起。     

低杂波驱动电流改善等离子体约束的光谱测量

在ＨＴ－６Ｂ托卡马克低杂波驱动电流（ＬＨＣＤ）的同时，等离子体的粒子及能量约束也随之发生改善。我们从空间多道Ｈα线的测量推算出ＬＨＣＤ可将等离子体粒子约束时间提高１－５倍，介绍了我们的分析过程，ＨＴ－６Ｂ上的Ｈα线测量还表明粒子约束的改善程度与低杂波（ＬＨＷ）的注入功率无明显依赖关系；改善粒子约束的发生与超热电子的产生相对应，通过观察边界层ＯＩＩ两条不同激发电位的谱线强度比的变化，发现等离子体在约束改善的同时，具有边界电子温度梯度增大的类Ｈ模现象。 关键词：     

HL-1M装置ICRF加热实验中RF波对MHD的影响

研究了HL－1M装置离子回旋共振频率加热实验中RF波对MHD的影响，软X射经观测结果表明，注入RF波会诱发锯齿。在有些放电中，也观察到RF波有抑制锯齿振荡和蛇形扰动的现象。RF波注入期间，观察到边缘等离子体密度和Dα辐射下降，中心密度增加，马赫探针数据的分析和计算表明，RF波对等离子体的径向电场的增加和极向流速的变化有很大的影响。     

HL—1装置边界等离子体Hα辐射扰动的观测

一、引 言 托卡马克中有关物理量的扰动引起了边界层粒子及能量的反常输运,大量有关扰动的测量与研究工作正在各装置上进行,本工作采用光谱方法,通过对氢原子光谱线H_α辐射的探测,研究了HL-1托卡马克中等离子体扰动的一般特性。     

HL—1M等离子体的复合锯齿振荡

用软X射线二极管阵列可以很容易地探测到在等离子体内部形成的软X射线辐射扰动的锯齿振荡波形,根据观测到的锯齿振荡的某些特征可以定性地确定等离子体芯部的磁场位形。在托卡马克等离子体加热过程中,电子加热和电流穿透使得电流分布不断峰化、中心磁轴附近的安全因子下降,当中心安全因子q(0)＜1时在q=1磁面附近形成磁岛,磁岛的增长和重联构成了一个完整的锯齿振荡波形。由于电流分布的峰化而形成的振荡被称为单锯齿振荡,振荡的周期和幅度具有单一的特性,尽管它们会随着放电条件的改变而变化,但振荡的单一性保持不变,破裂位于中心磁轴位置。在特定的条件下,当等离子体电流变成中空分布而且在等离子体内部出现两个q=1磁面时,复合锯齿取代常规的单锯齿,它们或者有规则地连续出现,或者间或地出现在单锯齿之间,这取决于中空电流分布的维持程度。我们在HL－1M装置上通过测量软X坶辐射扰动观测到等离子体的复合锯齿振荡。本文叙述的就是在离轴电子回旋共振加热期间所观测到的复合锯齿振荡及其产生的条件,并对锯齿产生的可能的机制作了定性的描述。     

托卡马克等离子体中内部磁扰动的测量研究

热等离子体中内部磁扰动水平可以由逃逸电子输运来确定，逃逸电子输运采用扰动实验和稳态实验等四种不同方法较容易获得某些局域的逃逸扩散系数，首先利用等离子体快速移动实验，测量孔栏上硬X射线通量的变化，获得边缘扩散系数；第二，由微波辐射强度和硬X射线通量(HXR)信号的锯齿振荡的峰值延迟时间得到径向位置某处到孔栏之间平均扩散系数；第三，软X射线(SXR)强度和HXR通量的信号的锯齿振荡的峰值延迟时间给出等离子体芯区外的径向平均扩散系数；第四，由来自孔栏上HXR韧致辐射谱求得逃逸电子平均能量，继而得到逃逸约束时间， 关键词： 逃逸电子输运 扩散系数 内部磁涨落 软X射线(SXR) 硬X射线 (HXR)     

低密度聚乙烯光引发交联机理Ⅲ．模型化合物n－C＿（24）H＿（50）的￣（13）CNMR研究

用溶液高分辨￣（１３）ＣＮＭＲ谱首次研究了由二苯甲酮（ＢＰ）光引发低密度聚乙烯模型化合物直链烷烃ｎ－Ｃ＿（２４）Ｈ＿（５０）交联所产生的Ｈ型交联点的结构特征．现已检测和鉴定了光交联样品中与Ｈ型交联点相联系的－ＣＨ，α－ＣＨ＿２和β－ＣＨ＿２上碳的共振谱线，其数据与Ｈ型交联点模型化合物、γ－辐射交联正烷烃和聚乙烯所得到的结果符合得很好．在４０．８３ｐｐｍ处出现的一个新峰可指认为Ｈ型文联点的次甲碳，其相应的３１．５７和２８．３７ｐｐｍ处的另外两个新峰分别指认为相邻的α－ＣＨ＿２和β－ＣＨ＿２上碳的共振．本工作中的定量研究表明：在真空和熔融态条件下莱外光照３－５ｍｉｎ的样品中Ｈ型交联点的数目据估计为每１００００个碳原子８．５～１１．０个．     

HT─6B的Z_（eff）监测及RHF对杂质约束的影响

本文通过测量ＨＴ─６Ｂ等离子体中ＯⅥ的线辐射强度随放电参数的变化，利用杂质输运分析的数值结果，给出了在等离子体参数很大的变化范围内［ｎｅ＝（０．２－２．０）×１０（１３），ｑａ＝３－８．５］Ｚ（ｅｆｆ）及杂质相对浓度随放电参数的变化规律。在外加共振螺旋磁场（ＲＨＦ）抑制外撕裂模的实验中，ＯⅢ、ＣⅢ的线辐射测量表明ＲＨＦ具有改善杂质约束的迹象，此时光谱信号中反映出的相应频率的粒子扰动也被ＲＨＦ所抑制。     

HT－6M托卡马克表面加热实验中的光谱现象

ＨＴ—６Ｍ表面加热实验中实现了Ｈ模式放电。分析了Ｈα谱线，ＣⅢ和ＯⅡ谱线在Ｌ—Ｈ和Ｈ—Ｌ模转化过程中的变化情况，讨论了边界条件、粒子循环。     

Fabry－Perot干涉仪用于托卡马克等离子体氢氘比测量

本文在国内首次将Ｆａｂｒｙ—ｐｅｒｏｔ干涉仪用于托卡马克等离子体诊断。实验采用一台压电驱动式Ｆａｂｒｙ—ｐｅｒｏｔ干涉仪通过对Ｈ_α和Ｄ_α谱线轮廓的测量来推算等离子体的氢氘含量比，从而避免了在传统的氢氘比测量中因重复放电所引起的不准确性。     

KTX反场箍缩装置中等离子体小破裂现象研究

在科大反场箍缩磁约束实验装置(KTX)实验中，观测并研究等离子体的显著位移及其带来的小破裂现象。通过分析H_α 谱线、软X 射线辐射以及磁探针数据，发现其主要特征是破裂前等离子体电流重心的缓慢外移，在小破裂后等离子体电流重心在百微秒时间迅速反向移动，重新达到稳定位形。同时，等离子体小破裂伴随着m=1 的边界磁场扰动、稳定壳上显著变化的涡流、以及H_α 谱线和软X 射线辐射的增强。通过对KTX 小破裂实验数据的分析与统计，得出回弹位移与等离子体位移成线性关系。对等离子体电流分布及稳定壳涡流，建立了唯象电路模型，得出了和实验相一致的结论，确定了稳定壳上快速变化的涡流是等离子体小破裂后回复平衡的重要因素。     

基于Abel逆变换的激光诱导等离子体辐射特性研究

激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种新型的物质成分测量方法已经在越来越多的领域得到广泛应用，但是与传统的分析方法相比，LIBS技术的分析性能还需进一步提高。LIBS技术的理论基础是激光诱导等离子体，从物理机理上研究等离子体特性，对LIBS系统实验参数的优化具有指导作用，也为提高LIBS技术的检测能力奠定理论基础。激光诱导等离子体是一个与空间相关的非稳态辐射源，空间分辨光谱测量是探究等离子体物理特性的重要手段之一。为研究激光诱导等离子体的辐射特性，采用1 064 nm的Nd∶YAG调Q固体激光器烧蚀合金钢样品产生等离子体，利用空间分辨装置测量二维空间的等离子体辐射光谱信号，通过分析可知实验采集的光谱信号是信号探测器测量路径上的积分光谱强度，由此计算得到的等离子体参数也是观测路径上的平均值。为了深入研究等离子体由内层到外层的辐射规律，首先测量得到等离子体路径积分光谱强度的横向空间分布，然后以等离子体为光学薄和圆柱对称的前提条件，采用三次样条函数算法对路径积分光谱强度进行Abel逆变换，反演得到等离子体由内层到外层谱线辐射率的径向空间分布。选取等离子体辐射光谱中的原子谱线Fe Ⅰ: 374.55 nm和Mn Ⅰ: 403.08 nm为研究对象，分析等离子体辐射光谱的空间分布特征，研究结果表明，等离子体辐射路径积分光谱强度的横向分布呈现出中心位置强度大边缘位置强度小的特征，这是由于等离子体膨胀扩张的结果引起的；通过Abel逆变换得到等离子体光谱辐射率的径向分布，结果表明等离子体从内层到外层谱线的辐射率经过了先增加后减小的变化规律，等离子体中心处出现辐射率的极小值，造成这种现象的主要原因是由于等离子体辐射源中心区域具有较低的电子密度；选取等离子体辐射光谱中Fe元素的11条原子谱线，采用Boltzman法分别由谱线相应的积分光谱强度和辐射率计算等离子体温度，得到等离子体温度的横向空间和径向空间的二维分布，两者具有类似的变化规律；由等离子体温度的横向空间分布可以看出，随着离样品表面距离的增加，等离子体温度呈现单调减小的趋势，等离子体中心到边缘区域等离子体温度逐渐降低，这是由等离子体膨胀扩张以及与环境气体相互作用共同的结果；由等离子体温度的径向空间分布可以看出等离子体由内层到外层等离子体温度逐渐降低，这是由于等离子体膨胀扩张冷却引起的。由此可见，采用Abel逆变换能够实现等离子体由内层到外层的辐射特性分析，为深入理解等离子体产生和演变的物理机理提供实验依据，从而为提高激光诱导击穿光谱技术的分析性能奠定理论基础。     

EAST托卡马克上共振磁扰动对锯齿行为的影响

锯齿振荡是托卡马克装置上常见的磁流体不稳定性之一.先进实验超导托卡马克(experimental advanced superconducting Tokamak,EAST)装置放电中观察到外加共振磁扰动(resonant magnetic perturbation,RMP)会影响锯齿振荡行为.本文研究了环向模数n=2的RMP对锯齿周期的影响.通过RMP线圈相位差扫描实验发现,当RMP上下线圈(n=2)相位差Δφ_UL发生变化时,扰动场的谱型发生变化,锯齿周期和崩塌幅度也随之发生明显的改变.单流体电阻磁流体力学(MARS-F)程序分析表明,在相同实验条件下,当RMP上下线圈(n=2)相位差为Δφ_UL=270°时,等离子体芯部区域的响应最强,此时锯齿周期和幅度最小.锯齿行为的改变可能与RMP引起的快离子损失相关.该研究利用RMP上下线圈(n=2)实现对锯齿行为的有效调控,有利于未来EAST发展高比压放电条件下的大锯齿自动控制技术.     

HT—6B的Zeff监测及RHF对杂质约束的影响

本文通过测量ＨＴ－６Ｂ等离子体中ＯⅥ的线辐射强度随放电参数的变化，利用杂质输运分析的数值结果，给出了在等离子体参数很大的变化范围内［ｎｅ＝（０．２－２．０）×１０＾１３ｃｍ＾－３，ｑａ＝３－８．５］Ｚｅｆｆ及杂质相对浓度随放电参数的变化规律。在外加共振螺旋磁场（ＲＨＦ）抑制外撕裂模的实验中，ＯⅢ、ＣⅢ的线辐射测量表明ＲＨＦ具有改善杂质约束的迹象，此时光谱信号中反映出的相应频率的粒子扰动也被ＲＨＦ所     

HL-1M弹丸加料等离子体中的蛇形振荡

根据PIN光二极管阵列探测器所探测到的1～10keV能量范围的软X射线辐射扰动．研究了HL-1M装置等离子体中在多发弹丸注入条件下产生的蛇形振荡不稳定性特性,对其机制进行了仔细讨论。实验表明,在中等密度欧姆放电中。高速弹丸注人能直接在等离子体芯部激发出蛇形振荡。对于较高密度的放电,在弹丸加料等离子体的后续演变中经常观测到锯齿稳定化结束时诱发出的准稳态大幅度蛇形振荡。     

HL—1装置几种锯齿崩溃机制的层析摄影研究

本文采用二维层析摄影技术研究了ＨＬ－１装置几种锯齿崩溃的机制。在高密度欧姆放电中，观测到在类锯齿崩溃冒对流泡对中心热心的挤压。在纯欧姆放电中，观测到长达４４ｍｓ的大锯齿，在崩溃时出现了强的对流和冷泡对等离子体柱的扰动，并能发生与其它磁流体不稳定模式的耦合作用。在微波反锯齿振荡和相对应的软Ｘ射线反锯齿振荡的研究中，观察到软Ｘ射线辐射截面从一个圆变成一个椭圆的现象。     

HL-2A托卡马克送气成像研究

送气成像(gas puff imaging，GPI)是一种重要的研究边缘辐射诊断手段.分析了送气(gas puffing，GP)的原子分子过程，指出气体辐射的主要成分是Hα线，出现在边缘区域，并给出其强度和位置的表达式.介绍HL-2A托卡马克上GPI成像系统的改进和实验布置.从成像的角度获得了GP实验中氢气在等离子体空间的辐射图形，观察结果证实上述分析.在放电开始阶段，氢原子可以穿越待建立的完全等离子体区并形成长条形的辐射亮区.一般的GP加料中，CCD图片与控制信号，以及其他诊断结果相符合.在等离子体边缘区域强场侧(HFS)和弱场侧(LFS)都观察到很强的Hα线辐射. 关键词： 送气 CCD成像 Hα线     

CT-6B托卡马克装置反常电子热导测量

在CT-6B托卡马克装置上,使用软X射线探测器阵列,测量了磁流体内破裂引起的温度锯齿扰动。经对扰动信号的幅度、周期、相位等分析,计算出不同半径处的平均电子热导系数。实验结果比新经典理论值大一个数量级,证明了CT-6B装置等离子体电子热导的反常性。实验表明,磁流体扰动明显加速能量输运,电子热导随扰动幅度增加而增加。 关键词：     

CT-6托卡马克电子回旋辐射测量

本文报道了测量CT—6托卡马克二次谐波非寻常模的电子回旋辐射的实验结果及局部等离子体的电子温度Te随时间变化。通过改变装置纵场B_T值得到Te的空间分布。与硬X射线测量比较,确定了CT-6装置在电流上升阶段经常出现的逃逸电子辐射现象。本文也给出了实验中所观察到的等离子体内部MHD不稳定性所引起的辐射锯齿形扰动。     

碳等离子体发射的“水窗”波段X光谱研究

本文报道首次利用新型的ＯＨＳ（丁二酸氢十八酯）晶体诊断碳等离子体产生的“水窗”波段软Ｘ光光谱发射特性，观察到了有意义的Ｋ＿α谱线；并根据实验识别出的特征谱线，精确地推导出ＯＨＳ新晶体的品格常数２ｄ＝９．１ｎｍ，和摆动曲线半宽度Δθ＝２．５ｍｒａｄ。