HL-2A裝置中軔致輻射診斷及應(yīng)用.pdf

1、核聚變裝置中的等離子體,除了工作氣體外,常常會由于各種原因會混入雜質(zhì)。而雜質(zhì)對核聚變的影響非常大,雜質(zhì)的濃度可由有效電荷數(shù)( Zeff)來表征,Zeff反應(yīng)了等離子體輻射損失的情況,是研究等離子體中各種物理現(xiàn)象和機制的重要品質(zhì)因素。所以在等離子體診斷中, Zeff的診斷是一項非常重要的任務(wù)。軔致輻射是托卡馬克等離子體中的一種非常普遍的輻射過程。本文研究的主要內(nèi)容就是利用可見光區(qū)域的軔致輻射來診斷有效電荷數(shù)Zeff。
　　本文首先對

2、核聚變相關(guān)知識以及核聚變裝置托卡馬克、等離子體輻射及本文涉及到的相關(guān)診斷方法、有效電荷數(shù)的診斷原理和HL-2A上的軔致輻射以及CXRS系統(tǒng)等做了簡要介紹。本文利用兩個診斷系統(tǒng)得到的軔致輻射信號來診斷等離子體中的有效電荷數(shù)。首先對 CXRS診斷系統(tǒng)建立坐標系,利用對中性束光譜的擬合結(jié)果通過多普勒頻移效應(yīng)確定系統(tǒng)觀測通道的空間位置,然后利用Matlab編程,根據(jù)軔致輻射強度的理論公式,從理論上計算出了系統(tǒng)各個觀測通道上軔致輻射強度的積分值,

3、然后和由該系統(tǒng)得到的電荷交換復(fù)合光譜中提取到的各通道的背景光譜信號做了比較,他們處于一個數(shù)量級上,從側(cè)面證明了由 CXRS背景光譜測量有效電荷數(shù)的可行性,然后又結(jié)合理論計算和實驗結(jié)果利用最小二乘法得到了有效電荷數(shù)沿等離子體小半徑的徑向分布。結(jié)果顯示在小半徑小于20cm時,有效電荷數(shù)在1到2之間波動,變化不大,小半徑大于20cm之后Zeff開始變大,尤其在小半徑大于30cm后Zeff迅速增大,到邊緣處達到了8以上。在此基礎(chǔ)上比較了不同的電