多道HCN激光干涉仪在HL—1装置上的电子密度分布测量

本文描述了为测量ＨＬ－１装置电子密度分布而研制的多道远红外激光干涉仪系统及其特点，首次对装置在弹丸加料以及拉瓦尔超声分子束注入实验条件下的等离子体电子密度时－空分布进行了观测和初步分析，同时，介绍一种处理密度相移信号的新方法。     

测量托卡马克装置等离子体电子密度分布的远红外HCN激光干涉仪

本文介绍了用电磁波干涉的方法测量等离子体电子密度的原理、七道远红外HON激光干涉仪的结构及其在HT-6M托卡马克(TOKAMAK)装置上的测量结果.干涉仪的光源县一台腔长3.4m的连续辉光放电的HCN激光器,波长337μm;输出功率约100mW.干涉仪可以给出七道弦上的平均电子密度,最小可测相移为115条纹,时间分辨为0.1ms.也可以由七道弦上相移的线积分值通过非对称的Abel变换给出不同时刻的电子密度的空间分布或时-空分布的三维图形.     

用于KT-5C托卡马克等离子体电子密度测量的多道HCN激光干涉仪

等离子体的电子密度是聚变等离子体研究中的重要参数。一般采用探测电磁波通过等离子体后产生的相移来求等离子体的电子密度,等离子体引起的相移△(?)与探测弦线上的线积分电子密度n_e有如下的关系:     

HT-7五道HCN激光干涉仪光学元件的设计

介绍了电磁波在等离子体中的传播以及用外差干涉的方法测量托卡马克装置等离子体电子密度的原理。详细讨论了在 HT- 7超导托卡马克上用于密度诊断测量的五道 HCN激光干涉仪光路的主要光学元件 ,如各类分束片、托卡马克密度诊断窗口的尺寸和厚度的设计以及光学材料的选择 ,并在实验中得到了很好的结果 ,验证了设计的合理性和准确性。五道的位置分别为沿小环圆截面 - 2 0 cm、- 10 cm、0 cm、+ 10 cm、+ 2 0 cm。     

氰化氢激光干涉仪测量HL-1装置等离子体电子密度

本文叙述在HL-1装置上为测量平均电子密度n_e(i)而建立的,长探测臂迈克尔逊(Michelson)型转动光栅调相式氰化氢激光干涉仪(长臂HCN激光干涉仪)及其实验结果。并采用Apple-Ⅱ微机对密度数据进行实时处理,在脉冲送气实验中和破裂不稳定性发生时,观测了电子密度变化。本实验在电子密度(1—3)×10~(13)cm~(-3)范围内的测量误差约为(4—10)％。     

HL—1M装置电子密度测量及密度峰化分布研究

描述了ＨＯ－１Ｍ装置建造的远红外激光干涉仪系统，以及用该系统进行的等离子体电子密度分布测量。密度数据的采集与处理采用了计算机Ｗｉｎｄｏｗｓ界面，提高了采集效率和速度。     

HL-2A装置电子密度多道干涉测量实验系统

电子密度是核聚变等离子体研究中的一个主要物理参数,为获取电子密度时空分布的准确信息,结合HL-2A装置结构特点设计并建立了八道FIR激光干涉仪测量系统。在长光路的布局中采用了介质波导传输,研制了长谐振腔高功率HCN波导激光器。另外为减少干扰影响在差拍信号数据采集电子学中采用了数字锁相滤波FPGA技术, 并用软件和硬件两种相位比较方法监测电子密度,实现了密度随时间变化的实时显示。在等离子体放电中干涉仪系统测量精度可达1/33条纹,相应密度约为1.3×10¹¹cm^-3,时间分辨为0.1ms。     

七道远红外HCN激光干涉仪的数据处理和实验结果

本文用非对称Abel变换,研制了一套计算机程序,对七道远红外HCN激光干涉仪测量的信号进行数据处理,并在HT-6M托卡马克中获得了等离子体电子密度时空分布的实验结果。     

HL-2A装置多道远红外激光干涉仪

目前国际上大中型磁约束装置基本运行在n0～（10^19～10^20）m^-3高密度区，加之装置的大尺寸结构和窗口限制，作为主要干涉诊断光源是在0．1～0．5mm波长范围的FIR激光波段，因为该波段的激光束具有较小的折射效应（折射角αm∝cn0λ^2）。FIR波段激光辅助诊断有多方面应用：（1）FIR激光干涉测量等离子体电子密度及其时-空分布，多数大中型装置都有这种诊断；（2）FIR激光偏振／干涉仪测量电子密度分布同时可获得极向场分布进而推演出电流密度分布（或q分布）；     

多道干涉仪测量托卡马克等离子体电子密度

一、引 言 在目前托卡马克等离子体诊断中,采用垂直多道干涉仪测量等离子体电子密度时,由于等离子体水平位移的影响,使得测量信号在沿大环半径方向的分布是非对称的。这就要求采用非对称的Abel变换来给出等离子体电子密度的空间分布。一种常用的非对称Abel变换是分离变量法,它的基本思想是把测量信号分成对称元和非对称的权函数,对称部分采用标准的Abel变换,变换的结果乘上非对称的权函数。这种方法实际上是假定了等离子体电子密度弦积分值的不对称性与局部的不对称性是相同的;而且对称部分采用标准的Abel变换,如Barr的方法,Bockasten方法等。这些方法是把等离子体看成一个个同心圆,没有考虑到等离子体水平位移引起的弦长变化。本文采用一种新的变换方法,这种方法的特点是考虑到等离子体位移的实际情况。     

HL－1电子密度行为在各种条件下的实验研究

在ＨＬ－１装置电子密度测量中，进一步改进了密度相移信号的处理方法。在氘放电、氦补充送气条件下得到了ＨＬ－１最高电子密度１０．８×１０１３ｃｍ－３。总结了密度在各种实验条件下的行为，并对各种实验条件对密度的影响进行了分析。     

用迈克尔逊干涉仪在HL—1装置上的电子回旋辐射测量

本文介绍了利用迈克尔逊(Michelson)干涉仪在HL-1装置上首次获得的电子回旋辐射(ECE)测量的结果。简要地叙述了实验原理,较详细地描述了实验仪器和设备,对实验结果和问题进行了讨论。给出了HL-1装置等离子体在小截面上电子温度的空间分布和时间变化。对非热辐射谱也进行了观测。     

一种处理远红外激光干涉仪相移信号的新方法

一、引言 在等离子体物理实验中,电子密度的获取十分重要。对于中小型托卡马克装置,其密度范围正好在HCN远红外激光干涉仪(波长337μm)的可测范围,国内外许多装置都用HCN激光干涉仪来测其电子密度n_e。测量来自于干涉仪的两路信号—探测信号V_D和参考信号V_R之间的相位差即可得到n_e。密度相移信号的产生及与n_e的对应关系、传统测量相位差的方法已有专文叙述。传统处理方法由于存在相移过2π时计数值的跳变问题,在密度起伏较频繁     

电子温度对HL－1托卡马克低杂波电流驱动的影响

本文利用较简单的计算模型计算低杂波沿射线轨迹的能量沉积和电流分布。结果表明，当等离子体中心电于温度不太高（Ｔｅ＜１ｋｅＶ）时，边缘冷等离子体区电子－离子碰撞吸收的能量占相当大的比例，因此电流驱动效率较低。提高中心和边缘电子温度，将较大幅度地增加低杂波电流驱动效率，从而可解释为什么在小托卡马克中低杂波电流驱动效率比在大、中型托卡马克中小得多。     

角向箍缩等离子体电子密度时空分布的测量

一、引言 等离子体电子密度是核聚变研究中所要了解的基本参量之一,双光束干涉的方法是测量等离子体电子密度的常用方法。等离子体的折射率     

HL-1M装置多脉冲钕玻璃激光汤姆逊散射系统

描述了钕玻璃激光汤姆逊散射系统在HL 1M装置上的光路总体布局与调试 ,及HL 1M装置上电子温度的测量。散射光源为带有一级放大并可产生 1或 8个激光脉冲的钕玻璃激光器 ,用非线性KDP晶体倍频后 ,能够产生波长为 5 30nm、输出功率约为 10 0MW的脉冲。采用大孔径接收光路和D f =1 2 .8光栅光电谱仪 ,能够实现对等离子体五个空间点电子温度的测量。线色散约为 4 2nm·mm- 1 ,温度的测量范围为 10 0eV～ 2keV。     

HL—1装置中心热区电子热传导初步分析

在电流及温度分布满足“不变性”原理的基础上,本文分析了等离子体中心热区的能量平衡,求出了电子热传导系数,根据实验数据拟合出HL-1装置电子热传导系数的定标关系为X_e=6.8(n_(eq1))~(-1.2)。此关系与其他托卡马克装置的结果类似。