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介绍了在HL-2A装置上远红外激光干涉诊断系统第一镜的溅射和沉积实验。比较了实验前后第一镜反射率的变化,分析了污染后的第一镜表面杂质成分,提出了用挡板防护第一镜的方法。     

HL-2A装置孔栏位形下激光吹气注入杂质的初步实验结果

在聚变堆条件下，等离子体中杂质将严重影响燃料的浓度，并产生大量的功率损失而倍受关注。普遍用于托卡马克等离子体杂质输运研究的方法是瞬态扰动法，主要以主动注入杂质源来研究杂质的扩散和对流过程。短脉冲型的杂质注入一般可采用快过程的压电阀和激光吹气两种方式，而激光吹气方法是一种不容置疑的最好的杂质输运研究方法，因为杂质的注入时间和注入量都可以得到很好的控制，几乎能研究任何状态的等离子体杂质输运过程并对等离子体参数的扰动最小。杂质输运信息可通过探测杂质离子的辐射来得到，这些辐射主要包括由光谱仪测量的线辐射信号和由软X射线成像技术得到的软X射线辐射信号，通过这些测量可带出杂质分布的空间和时间演化的信息，再利用数值模拟计算编码，重建实验数据，从而得到杂质输运的扩散系数D、对流速度V和约束时间等。     

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利用多道远红外HCN激光干涉仪实时测量了等离子体中的粒子数增量,首次得到了HL-2A等离子体偏滤器位形和孔栏位形下强场侧和弱场侧SMBI的加料效率,结果与法国Tore Supra装置的SMBI加料效率的范围相一致。     

激光吹气技术在HL—1M等离子体中的应用

本文叙述了在ＨＬ－１Ｍ中用激光吹气技术进行的金属杂质实验及杂质输运特性的研究。     

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HL-2A装置MHD不稳定性实时预测破裂系统采用了一种简单有效的方法来预测MHD不稳定性导致的等离子体大破裂。利用Mirnov线圈探测MHD信号,根据信号的振幅或频率特点设定计算方法,来预测等离子体破裂先兆,然后用激光吹气注入杂质来缓解等离子体破裂。研究结果表明,该系统能够实时预测破裂先兆,按量注入杂质后,可达到破裂缓解目的。     

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利用ANSYS有限元软件,分别采用静态及动态分析方法对HL-2M装置极向场线圈支撑结构进行了分析,获得了典型工况载荷作用下的应力分布、位移及变形。结果表明,支撑结构能够满足装置的设计要求。为进一步优化支撑结构提供了参考数据。     

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介绍了HL-2M装置极向场线圈所需的大截面外方内圆铜导体的规格,用二辊周期式轧管机进行冷轧的工艺技术以及所做的多项检测.用这个技术制造了具有冷却水孔道的大截面外方内圆铜管.测试结果表明,该工艺生产的外方内圆铜管在尺寸及各项性能上均满足HL-2M托卡马克装置极向场线圈的加工要求.     

HL-2A装置初始运行阶段杂质和辐射行为的初步研究

作为国内第一个带有偏滤器的托卡马克装置，在HL-2A装置的起始运行阶段，了解等离子体中存在的杂质种类和辐射水平、评估杂质的含量以及在偏滤器位形和孔栏位形下杂质辐射行为的变化都是很重要的。在HL-2A装置的初始运行阶段，壁处理主要是采用常规的辉光放电清洗（GDC）；在偏滤器运行阶段也使用过蒸钛来减少下偏滤器室的杂质以利于偏滤器位形的建立；但未使用硅化等可能破坏初始器壁条件的壁处理手段。     

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介绍了磁通环法测量等离子体位移的原理。通过计算由磁通环及其附近小磁探针得到的数据,给出了位移随时间变化的曲线。通过将所得到的等离子体位移的变化趋势与非对称探针和CCD相机的测量结果进行比较,验证了磁通环法测量的正确性。该测量方法已用于HL-2A等离子体位移反馈控制系统。     

Laser Blow-Off Injected Impurity in HL-2A Tokamak

Transient perturbation methods are most appropriate to study particle transport in tokamaks. Two most commonly used techniques of impurity injection are laser blow-off and gas puffing. Short bursts of impurities, injected using the laser blow-off injection technique, are among other transient perturbation methods, undoubtedly best suited to study impurity transport The injection time and the amount of injected material can be controlled in order to study a certain phase of the discharge with a minimum perturbation of the plasma parameters. Furthermore, the source is of very short duration and thus provides an experimentally more direct measure of impurity transport.     

Sawtooth-like electron density oscillations under laser blow-off and lower hybrid current drive in HL-1M tokamak

By using of a six-channel HCN laser interferometer, the sawtooth-like density oscillations without being exhibited in the ohmic phase plasma have been observed during lower hybrid current drive (LHCD) discharges in the HL-1M device. There are often accompanied by injected impurity with laser blow-off. Analyses show that this kind of density sawtooth-like oscillation comes from the mutual effect of LHCD and impurity. An available mechanism is the loss of superthermal electrons by the magnetic perturbation, which is caused by the crash of the central accumulated impurities.     

HL-2A装置气体击穿延迟时间

气体击穿延迟时间实验数据表明,HL-2A装置的气体击穿过程可以用修改了的有电极放电汤森德电离公式,并考虑电子的几何损失来进行描述。     

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用密度调制的方法研究了等离子体中粒子输运问题。采用了注入脉冲式补充送气和超声分子束两种不同的密度调制方法。在HL-2A装置常规欧姆放电的情况下,运用有限差分法和Nagashima矩阵技术,求解了粒子平衡方程。计算出了粒子的输运系数(对流速度v和扩散系数D)。研究了粒子输运系数与等离子体线平均密度之间的关系。实验结果表明,在欧姆放电的情况下,等离子体芯部的粒子对流速度方向始终是向内的,并且密度低时,粒子输运系数(粒子扩散系数D和对流速度v)较大;密度高时,粒子输运系数较小。     

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介绍了在HL-2A装置上发展的一套快速扫频的Q波段外差微波反射系统,用于高时空分辨测量等离子体边缘到约束区的电子密度分布。该系统采用外差式连续波扫频调制技术(VCO),由外部任意波电压控制,工作频率为33~50GHz,全波段扫频周期达到6μs。在台面标定中发展了 VCO 源的动态标定技术,并解决了微波源及器件的非线性响应、波导的色散特性等因素造成差频频率动态范围过大的问题,使反射面固定时系统输出的差频为定频信号,有利于降低噪声干扰和数据处理。同时发展了直接相位处理技术,实现快速的电子密度分布反演。实验中用该微波反射系统测得了L模、H模等不同等离子体放电条件下的电子密度分布,观测ELM爆发前后台基区的形成与垮塌过程。     

HL-2A 装置上的快扫Q 波段微波反射系统研制

介绍了在HL-2A 装置上发展的一套快速扫频的Q 波段外差微波反射系统,用于高时空分辨测量等离子体边缘到约束区的电子密度分布。该系统采用外差式连续波扫频调制技术(VCO),由外部任意波电压控制,工作频率为33~50GHz,全波段扫频周期达到6μs。在台面标定中发展了VCO 源的动态标定技术,并解决了微波源及器件的非线性响应、波导的色散特性等因素造成差频频率动态范围过大的问题,使反射面固定时系统输出的差频为定频信号,有利于降低噪声干扰和数据处理。同时发展了直接相位处理技术,实现快速的电子密度分布反演。实验中用该微波反射系统测得了L 模、H 模等不同等离子体放电条件下的电子密度分布,观测ELM 爆发前后台基区的形成与垮塌过程。     

Investigation of impurity transport using laser blow-off technique in the HL-2A Ohmic and ECRH plasmas

Impurity transports in two neighboring discharges with and without electron cyclotron resonance heating(ECRH)are studied in the HL-2A tokamak by laser blow-off(LBO) technique.The progression of aluminium ions as the trace impurity is monitored by soft x-ray(SXR) and bolometer detector arrays with good temporal and spatial resolutions.Obvious difference in the time trace of the signal between the Ohmic and ECRH L-mode discharges is observed.Based on the numerical simulation with one-dimensional(1D) impurity transport code STRAHL,the radial profiles of impurity diffusion coefficient D and convective velocity V are obtained for each shot.The result shows that the diffusion coefficient D significantly increases throughout the plasma minor radius for the ECRH case with respect to the Ohmic case,and that the convection velocity V changes from negative(inward) for the Ohmic case to partially positive(outward) for the ECRH case.The result on HL-2A confirms the pump out effect of ECRH on impurity profile as reported on various other devices.     

HL-2A真空紫外光谱空间分布测量及绝对标定

A vacuum ultraviolet VUV spectrometer with spatial and temporal resolutions was presented in this paper. The sensitivity of the spectrometer has been calibrated in situ by using the VUV bremsstrahlung continuum radiation of the HL-2A plasma. The sensitivity coefficients of two gratings were given. The absolute density profile of carbon radiation was thus obtained based on the absolutely radial profile measurement of carbon radiation.