KT—5C托卡马克离子温度及其涨落的实验研究

在ＫＴ－５Ｃ托卡马克上成功建立了一套静电离子探针诊断系统，测量了ＫＴ－５Ｃ托卡马克从芯部到边缘的离了温度及其涨落，实验结果表明，在边缘等离子体离子温度高于电子温度，在芯部二者趋于一致。在我们的实验条件下，离子温度和电子温度的相对涨落量基本一致，而且都是电子密度相对涨落量大小的５０％。     

低杂波控制电流分布与改善约束研究

在HT-7超导托卡马克装置上利用低杂波电流驱动有效地控制了等离子体电流分布,并使等离子体约束性能改善。数值模拟与硬X射线测量结果均表明,低杂波的发射功率谱、纵场和等离子体密度对改变等离子体电流分布有明显的影响。在优化低杂波电流驱动实验参数的条件下,等离子体密度、温度分布发生了理想的变化。在电子和离子温度分布上出现了内部输运垒,同时等离子体的能量约束时间和粒子约束时间均有提高。     

HL-2A装置杂质线辐射测量的初步结果

杂质作为等离子体和第一壁相互作用的产物，由于能强烈地影响等离子体品质而一直是人们关注的焦点之一。杂质作为托卡马克中热辐射和冷电子的来源，影响等离子体能量和粒子的平衡，进而影响等离子体密度、温度和电流的分布，制约着托卡马克等离子体的输运和稳态运行。     

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，当等离子体中心电子温度不太高（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。     

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。     

低混杂波高N‖分量对EAST等离子体电流驱动的影响

EAST等离子体高约束模运行条件下，在等离子体边缘区域观测到明显的等离子体电流带.在EAST托卡马克装置非圆截面平衡位形下，使用射线追踪方法研究低混杂波高平行折射率N_‖分量对电流驱动的影响.结果表明：当-8≤N_‖≤-6时，平行折射率分量能够在小半径（0.7 < r/a < 1）区域驱动kA量级的等离子体电流.对于具有台基区、等离子体边缘温度更高的电子温度剖面，驱动电流的位置r/a>0.9.低混杂波朗道阻尼的理论分析与数值模拟结果一致.另外，高N_‖低混杂波在等离子体边缘的功率沉积和电流驱动与电子温度分布和发射谱分布相关.     

托卡马克等离子体不同运行模式下的电子回旋波电流驱动

在给定等离子体密度分布下，从电子、离子的能量方程出发，根据不同运行模式下等离子体的热传导率不同，分别求出了中心负剪切模式，常规剪切H模式和L模式下的等离子体温度分布，然后通过求解波迹方程与相对论情况下的Fokker-Planck方程，分别计算了这些模式下的电子回旋波电流驱动和波功率沉积.得到在中心负剪切下，驱动电流最大，驱动效率最高，功率沉积和电流分布区间跨度大；在常规剪切H模式下，驱动电流较小，分布区间跨度比较窄，驱动效率相对较低；在常规剪切L模式，驱动电流效率最低，分布区间跨度也非常集中. 关键词： 托卡马克 电子回旋波电流驱动 中心负剪切 常规剪切     

HT-7汤姆逊散射测量电子温度的相对论修正

 简要介绍了在HT-7托卡马克上用激光汤姆逊散射法测量等离子体电子温度的方法。对相对论产生谱峰蓝移的原因以及如何进行相对论修正进行了叙述。在考虑蓝移和不考虑蓝移两种情况下,用相对论修正关系式给出了HT-7托卡马克两次放电的电子温度的空间分布。     

用红外钕玻璃激光散射仪测量等离子体电子温度

 简要介绍了汤姆逊散射法测量等离子体电子温度的原理，给出了HT-7超导托卡马克上红外钕玻璃激光散射仪测量电子温度的计算方法，并从概率论的观点出发，分析了该仪器测量等离子体电子温度的有效范围，在100eV～5keV。     

高计数率软X射线能谱仪诊断高温等离子体

本文给出了在ＨＴ－６Ｍ托卡马克装置上做ＥＣＲＨ实验时，用软Ｘ射线诊断等离子体电子温度的数据及处理结果。还尝试了能够提供每次放电数据的方法。如果在实验中要求温度的时间分布，本方法能够及时提供每次放电的电子温度及其随时间变化的情况。     

Z箍缩Al等离子体X辐射谱线的分离及电子温度的提取

以"强光一号"Z箍缩装置10174发次光谱诊断实验结果为例,描述了一种对Z箍缩等离子体X辐射光谱分离提纯、诊断的方法.对连续辐射谱和特征辐射线谱进行分离,并从连续辐射谱和特征辐射线谱中提取了等离子体电子温度信息.结果显示:等离子体连续谱主要由等离子体中心的高温区(Te=290.7 eV±1.2 eV)和温度较低的壳层区域(Te=95.3 eV±8.3 eV)两部分叠加而成;特征辐射线谱主要反映了等离子体中心的高温区信息,根据非局域热动平衡模型计算提取的电子温度约为299—313 eV,与连续谱诊断结果基本符合.     

激光诱导煤样等离子体的表征

以脉冲Nd·YAG激光器泵浦的光学参量发生/放大器输出为激发源,获得了一种家庭用煤样品的激光诱导等离子体(laser induced plasma,LIP)发射光谱。谱线线型呈洛伦兹线型,表明等离子体加宽以Stark展宽为主。利用发射谱线的Stark展宽和强度,通过测量等离子体不同位置的发射光谱,确定了等离子体温度和电子密度的空间分布,发现二者在垂直等离子体发光火焰方向相对火焰中心对称分布,沿发光火焰方向不具有对称分布的特点。发光火焰中心的等离子体温度和电子密度最大,且发光强度较大,因此利用光谱技术测量等离子体特征量时,宜采集火焰中心的发射光谱。样品中有些元素的发射谱线线型显示,等离子体中存在很强的自吸收现象,自吸收程度和激发波长及激光能量密切相关,激发波长接近谱线中心波长时,自吸收现象最明显;随激光能量的增加,发射光谱强度增加的同时,自吸收的程度也增大。把这些现象归因于原子跃迁概率的增大及激光强度增加引起的等离子体中粒子数密度的增大。自吸收现象导致实验观测到的发射谱线强度小于LIP的真实辐射强度,对等离子体进行测量时,应选取不存在自吸收现象的谱线,以便于提高测量准确度。     

Spatial Distribution of Energetic Electrons during Magnetic Reconnection

Electron acceleration by the inductive electric field near the X point in magnetic reconnection is an important generation mechanism for energetic electrons. Particle simulations have revealed that most of energetic electrons reside in the magnetic field line pileup region, and a depletion of energetic electrons can be found near the centre of the diffusion region [Phys. Plasmas, 13 (2006) 012309]. We report direct measurement of energetic electron in and around the ion diffusion region in near-Earth tail by the cluster, and our observations confirm the above predictions: a depletion of the high-energy electron fluxes is detected near the centre of the diffusion region. At the same time, the plasma temperature has a similar profile in the diffusion region. .     

13.56 MHz 低频功率对60 MHz射频容性耦合等离子体的电特性的影响

使用补偿朗缪尔探针诊断技术,研究了60MHz/13.56MHz双频激发容性耦合等离子体的空间电子行为,得到了电子能量概率函数(EEPF)随径向位置和低频输入功率的演变行为. 实验结果表明,13.56MHz射频输入功率的变化主要影响低能电子的布居,其影响随气压升高而加大. 在等离子体放电中心以外,EEPF呈现出双峰分布的特性,同时发现从放电中心到极板边缘,次能峰有逐渐向高能区漂移的现象,次能峰的出现显示了中能电子的增强的加热效应. 通过EEPF方法,计算了等离子体的电子温度、电子密度. 讨论了等离子体中的电 关键词： 双频激发容性耦合等离子体 朗缪尔探针诊断 电子加热模式     

A Calculation of the Electron Temperature of Complex Plasma of Noble Gases Mixture in CCRF Discharge

In this paper the results of studying of the electron temperature of buffer and complex plasmas in mixtures of noble gases (helium + argon) in capacitively coupled radiofrequency (CCRF) discharge are presented. The optical properties of dusty plasma in argon, helium and their mixtures have been studied using optical diagnostic methods. Based on spectral lines of plasma forming gases, the dependence of the electron temperature on gas pressure and discharge power has been determined. The axial distribution of electron temperature in the interelectrode gap has been measured. Measurements have been made using an RF compensated electric probe. The comparison of the experimental results shows that admixture of a small amount of argon to helium leads to a decrease in the electron temperature of buffer plasma. The presence of dust particles in the plasma causes an increase in the electron temperature. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Spatio-temporal measurements of overshoot phenomenon in pulsed inductively coupled discharge

Pulse inductively coupled plasma has been widely used in the microelectronics industry,but the existence of overshoot phenomenon may affect the uniformity of plasma and generate high-energy ions,which could damage the chip.The overshoot phenomenon at various spatial locations in pulsed inductively coupled Ar and Ar/CF_4 discharges is studied in this work.The electron density,effective electron temperature,relative light intensity,and electron energy probability function(EEPF) are measured by using a time-resolved Langmuir probe and an optical probe,as a function of axial and radial locations.At the initial stage of pulse,both electron density and relative light intensity exhibit overshoot phenomenon,i.e.,they first increase to a peak value and then decrease to a convergent value.The overshoot phenomenon gradually decays,when the probe moves away from the coils.Meanwhile,a delay appears in the variation of the electron densities,and the effective electron temperature decreases,which may be related to the reduced strength of electric field at a distance,and the consequent fewer high-energy electrons,inducing limited ionization and excitation rate.The overshoot phenomenon gradually disappears and the electron density decreases,when the probe moves away from reactor centre.In Ar/CF_4 discharge,the overshoot phenomenon of electron density is weaker than that in the Ar discharge,and the plasma reaches a steady density within a much shorter time,which is probably due to the more ionization channels and lower ionization thresholds in the Ar/CF_4 plasma.     

用He-like离子特征谱线测量等离子体电子温度和电子密度

本文详细叙述了利用He-like离子的特征谱线诊断等离子体的电子密度和电子温度的方法,给出了共振线与双电子伴线的强度比随电子温度的变化曲线和共振线与互组合线的强度比随电子密度的变化曲线。并且根据实验测得的上述两组谱线的强度比,定出激光产生等离子体的电子温度和电子密度。     

螺旋波激发氢等离子体光谱诊断

 利用螺旋波等离子体化学气相沉积(HWP-CVD)技术,以氢气为反应气体产生等离子体。通过采集氢的可见到紫外发射光谱,对等离子体进行了原位诊断,由氢Balmer系分析得到了不同实验参数对激发态氢原子相对密度的影响,通过对Fulcher带的分析,得到实验参数对氢振动温度的影响。结果表明：低压氢等离子体状态可借用日冕模型来诊断;激发态氢原子密度随入射功率增加而增加,随压强增加而减少,氢分子振动温度随压强增加先增大后减小;电子温度和电子密度是低压氢等离子体状态变化的关键因素。     

激光诱导Ni等离子体特性的研究

以Nd·YAG激光器的二倍频输出作为激发源,获得了激光诱导Ni等离子体的发射光谱,基于发射光谱,对等离子体电子激发温度和电子密度进行了测量,其典型值分别为3 714 K,4.67×1016 cm-3。测量了等离子体电子激发温度和电子密度的空间分布,发现沿垂直于激光传播方向的径向,随到中心点距离的增加,等离子体辐射的强度减小,但线型和线宽不变,表明等离子体电子激发温度和电子密度沿径向均匀分布。沿激光传播方向,随到样品表面距离的增加,等离子体辐射强度、电子激发温度和电子密度先增加后降低,在距样品表面1.5 mm处,达到最大值。采用激光诱导击穿光谱技术进行相关探测时,收集距离样品表面1.5 mm处的发射谱,有利于提高探测灵敏度。     

The influence of electron–phonon interaction on the OSL decay curve shape

The significance of the electron–phonon interaction for optically stimulated luminescence (OSL) process in quartz is demonstrated. OSL variation with temperature has been investigated for four samples of natural quartz. Changes of the OSL decay rate have been observed for all components of the OSL signal. The scale and tendency of these changes are comparable with outcomes of computer simulations carried out for the model composed of two deep electron traps, one shallow trap and one recombination centre, taking into account the electron–phonon interactions.