HL-2A装置的送气成像

送气成像（GPI，gas puffimaging）是国际托卡马克物理活动（ITPA，international tokamak physics activity）的主要诊断之一，已列入ITPA国际诊断数据库（IDD，international diagnostics database），这项工作涉及许多研究内容。它也是研究边缘辐射的手段之一。     

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在HT-7装置上建立了一套高速CCD可见光成像诊断,测量了边界等离子体的可见光辐射成像.在HT-7装置放电中,首次观察到在等离子体边界区域存在一条极向旋转的可见光辐射带,由CCD诊断系统得到其极向旋转的频率为858Hz.根据多道Hα阵列测量得到极向旋转频率为952Hz.多道磁探针信号测量发现,等离子体内部存在m/n=3/1的电磁模,该模的旋转频率为972Hz.从电子回旋辐射诊断系统得到的电子温度剖面发现该模的磁岛宽度约为2.5cm.     

HL-1M装置等离子体的MARFE现象

在HL-1M装置上用分子束注入等离子体的气体加料方法提高了等离子体的电子密度。当线平均电子密度从 4× 10 13cm-3 上升到 7× 10 13cm-3 时 ,利用多道辐射损失测量系统测量到来自等离子体边缘的非对称辐射现象。在强场侧等离子体辐射损失功率密度大大高于弱场侧而线平均电子密度、OⅥ杂质谱线和Hα 谱线明显增加     

HL—1M装置超声分子束流注入过程中的团簇现象

在环流器等离子体中用超声分子束流注入加料,引起密度峰化和约束改善,其主要机制归结为加料粒子的注入深化和密度上升率（注入效率）的提高。本文主要介绍经过改进的超声分子束流注入HL－1M装置等离子体利用边缘Hα线辐射、径向可伸缩的静电探针和顺着束流注入方向的CCD摄像等诊断技术,考察了粒子注入口及注入口附近区域电子温度和密度沿径向分布的变化,研究了分子束粒子注入等离子体的所谓“冷通道模型”及其效应。     

HL-2A 装置可见光诊断方法初探

等离子体H_α 径向分布的测量是等离子体实验中的重要内容。在HL- 2A 实验中, 等离子体成像系统中的CCD 图片记录了等离子体辐射信息, 特别是H_α  线辐射信息( 在相机前加H_α 滤光片) 。因为光测量是辐射的线积分, 数据的处理和分析显得十分必要的。利用等离子体可见光成像系统, 采用Abel 变换, 得到H_α  在HL- 2A 装置中的径向分布, 提供了一项可靠的测量手段。     

HL—1装置脉冲送气控制等离子体密度实验

本文描述HL-1装置用脉冲送气控制等离子体密度的实验。其结果表明等离子体建立后工作气体的快速注入(即边缘加料)能提高等离子体密度,改善等离子体性能。在较好地控制装置放电条件后(主要是等离子体电流,位移和杂质控制),多脉冲或长脉冲补充送气能在较宽范围内(0.8—7.0×10~(19)·m~(-3))有效地控制等离子体密度及波形,装置稳定运行区域大为扩展。最后讨论了器壁再循环对密度控制的影响和送气的加料效率。     

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。     

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。     

应用高速CCD诊断研究HT-7装置边界等离子体旋转

在HT-7装置上建立了一套高速CCD可见光成像诊断,测量了边界等离子体的可见光辐射成像。在HT-7装置放电中,首次观察到在等离子体边界区域存在一条极向旋转的可见光辐射带,由CCD诊断系统得到其极向旋转的频率为858Hz。根据多道H_α阵列测量得到极向旋转频率为952Hz。多道磁探针信号测量发现,等离子体内部存在m/n=3/1的电磁模,该模的旋转频率为972Hz。从电子回旋辐射诊断系统得到的电子温度剖面发现该模的磁岛宽度约为2.5cm。     

CCD长时间积分边角亮光的实验研究

通过实验定量研究了ICX412 CCD芯片在不同积分时间下的边角亮光的强度特征,并通过对CCD表面的拍摄,发现边角亮光的出现是由于CCD感光区域周边的两个辐射光源产生的近红外辐射.分析了黑场矫正方法对图像均方差(STD)影响,并研究了在积分过程中通过降低发光区域电路供电电压,再采用黑场矫正等手段消除了边角亮光对CCD长时间积分背景强度及STD的影响.     

Poloidal rotation of main ions in the CT-6B tokamak

The poloidal rotation velocity of neutral hydrogen atoms is measured using the Doppler shift of the Hα spectral line emitted in the CT-6B tokamak. The poloidal rotation of hydrogen atoms is generated through the collisions and charge-exchanges with main ions (protons). Therefore, the rotation direction of main ions can be deduced from that of neutral hydrogen atoms. The experimental results show that the main ions rotate in the electron diamagnetic drift direction, the same as the impurity ions, in the plasma core. The neutral hydrogen atoms rotate also in the electron diamagnetic drift direction in the edge region of the plasma. However, the rotation direction of main ions in the edge region cannot be judged from the experimental result due to the long mean free path of hydrogen atoms in the edge region. An inward diffusion flux of hydrogen atoms toward the torus inside with a velocity of the same order of magnitude as their poloidal rotation is also observed.     

Z箍缩内爆过程中的能量转换机制研究

利用一维三温辐射磁流体力学程序对氖气和铝丝阵Z箍缩内爆过程中的能量转换过程进行了详细的数值研究，发现在内爆过程中离子和电子之间的碰撞能量交换是最主要的能量交换过程，其次是电子和光子之间的光电过程和轫致过程，而康普顿散射过程中的能量交换可以忽略不计；辐射出的x射线主要是在光电激发和光电复合过程中产生的，其次是在轫致辐射过程和康普顿散射过程中产生的.理论分析表明，辐射出的x射线能量可以超过，也可能小于其等离子体最大动能.数值模拟结果表明，在氖气Z箍缩中，辐射出的x射线能量没有超过其等离子体最大动能，而在铝丝阵列内爆中，辐射出的x射线能量超过了其等离子体最大动能，但小于磁压所做的功；在整个Z箍缩过程中欧姆加热能量是较小的. 关键词： Z箍缩 能量转换 x射线辐射     

Hα线型分析

利用高斯分布拟合HT-6M托卡马克Hα线型，得出了由反射进入等离子体中的氢原子、氢分子离解后产生的氢原子，以及电荷交换产生的氢原子辐射Ｈα谱线的份额，由Doppler频移和展宽分别得出它们的入射速度和离子温度．在简化模型下讨论了氢原子的输运行为，得出了氢原子的密度分布和体发射系数，以及入射速度大小对粒子约束时间的影响，并与实验数据进行比较．由中性氢原子能量分布得出发生在边界的分子过程是氢分子的离解激发和电离离解 关键词：     

HT-6M托卡马克限制器前Hα谱线型分布的测量

 利用多道光学分析仪(OSMA)测出了HT－6M托卡马克限制器前Hα谱线型分布, 并从线型分布得到中性氢原子能量分布, 分析了发生在边界的原子、分子过程。通过拟合Hα谱线型分布的远翼,由多普勒展宽求出等离子体离子温度。     

Kr喷气箍缩等离子体的数值研究

 探讨了Z箍缩等离子体辐射磁流体模拟二维三温物理模型及其数值计算方法，针对“强光一号”加速器上Kr喷气实验的具体条件，利用辐射磁流体力学程序Z-pinch 2D-DG模拟了Kr喷气等离子体聚爆过程，分析了X射线辐射的特点，给出了等离子体密度和温度的演化图像以及喷气箍缩中一些带有普遍性的结论。     

Submicron focusing of XUV radiation from a laser plasma source using a multilayer Laue lens

The focusing properties of a one-dimensional multilayer Laue lens (MLL) were investigated using monochromatic soft X-ray radiation from a table-top, laser-produced plasma source. The MLL was fabricated by a focused ion beam (FIB) structuring of pulsed laser deposited ZrO₂/Ti multilayers. This novel method offers the potential to overcome limitations encountered in electron lithographic processes. Utilizing this multilayer Laue lens, a line focus of XUV radiation from a laser-induced plasma in a nitrogen gas puff target could be generated. The evaluated focal length is close to the designed value of 220 μm for the measurement wavelength of 2.88 nm. Divergence angle and beam waist diameter are measured by a moving knife edge and a far-field experiment, determining all relevant second-order moments based beam parameters. The waist diameter has been found to be approximately 370 nm (FWHM).     

Plasma Radiation Source on the Basis of the Gas Puff with Outer Plasma Shell in the Circuit of a Mega-Ampere Load Current Doubler

Russian Physics Journal - Characteristics of Z-pinch plasma radiation in the form of a double shell neon gas puff with outer plasma shell are investigated in the microsecond implosion mode....     

强光一号Z箍缩产生keV级特征X射线初步研究

 分析了高功率Z箍缩产生keV级特征X射线辐射的物理机理和用于计算等离子体K层辐射二能级模型,给出了采用二能级模型进行数值模拟的结果,描述了强光一号装置驱动Z箍缩负载的脉冲功率源特性参数,介绍了所设计研制的双层喷Ne气和双层铝丝阵两类Z箍缩负载的结构与参数,并对下一步拟开展的实验研究工作进行了说明。利用特制真空X射线二极管测量了强光一号双层喷氖气Z箍缩实验产生的X射线波形,实验结果表明,当气室内初始气压在0.8 MPa时,喷Ne气Z箍缩可获得较好的keV量级的X射线辐射。     

HL—1装置边缘分子过程对中性粒子输运的影响

本文采用新版的一维中性粒子输运程序,在平板几何下模拟了HL-1装置边缘8cm区域的分子过程及中性粒子与壁相互作用对中性粒子输运的影响,得到了电离速率的径向分布、稳态中性氢原子径向分布、壁与边缘等离子体区之间、芯部等离子体与边缘等离子体之间中性氢各种粒子通量、能量通量并与只含原子过程的类似计算进行了比较,结果表明边缘区的分子过程对巾性氢原子输运有显著的影响。有些结果得到实验的证实。     

Tomographic reconstruction of two-dimensional radiated power distribution during impurity injection in KSTAR plasmas using an infrared imaging video bolometer

Based on the two-dimensional radiation images obtained by an infrared imaging video bolometer (IRVB) with tangential view, the two dimensional radiation profiles of plasmas in KSTAR were reconstructed. The IRVB installed on KSTAR has a tangential view of the plasma, and thus tomographic reconstruction of the raw images of radiation profiles was performed to remove the chord-integration effect by using a tomographic reconstruction code based on the Phillips-Tikhonov algorithm. Phantom reconstruction tests with various synthetic images were carried out to validate the accuracy of the reconstruction results. It is found that hollow radiation phantoms with strong divertor radiation were reconstructed with high accuracy. Furthermore, the effects of the number of channels of the IR camera, and the number of pixels of the plasma and of the IRVB on reconstruction performance are studied with phantom tests. Two-dimensionally reconstructed images of KSTAR plasmas demonstrated that radiation loss at the plasma edge and near the divertor region increased significantly after gaseous impurity injection. The total radiated power was up to 1.2 MW at the disruption, which was 40% of the NBI power. After argon and krypton gas injection, total radiated power was increased by 325 kW and 180 kW, respectively.