J-TEXT診斷中性束離子源參數(shù)分析與優(yōu)化.pdf

1、在聚變等離子體物理研究領(lǐng)域，離子溫度和轉(zhuǎn)動速度是十分重要的物理重要參數(shù)，它們對于研究等離子體約束、能量輸運、動量輸運及雜質(zhì)輸運有十分重要的意義。這些參數(shù)的獲得需要相關(guān)診斷技術(shù)，其中電荷交換復合光譜（CXRS）被認為是最有效的技術(shù)之一。
　　J-TEXT實驗室目前正在建設(shè)一套基于診斷中性束注入（DNB）的電荷交換復合光譜系統(tǒng)，用于診斷等離子體的離子溫度剖面與轉(zhuǎn)動速度剖面?；诖讼到y(tǒng)可大幅提高J-TEXT托卡馬克的診斷能力。本文系統(tǒng)分

2、析了DNB離子源放電參數(shù)對其產(chǎn)生的等離子體參數(shù)的影響，利用光譜技術(shù)實現(xiàn)了對束參數(shù)的測量，為保障DNB系統(tǒng)的高參數(shù)穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。
　　J-TEXT DNB系統(tǒng)的離子源是熱陰極離子源，離子源的工作參數(shù)（放電氣壓、燈絲電壓和弧電壓）會影響等離子體密度和電子溫度，從而影響弧流強度和電離產(chǎn)物，進而決定中性束流強和束能量成分的比例。放電氣壓越大、燈絲電壓越高、弧電壓越高得到的弧流越大，但是提高的放電氣壓會造成電子溫度的降低。通過調(diào)整離子

3、源工作參數(shù)進行起弧實驗并用雙線法測量電子溫度，得到了比較合適的離子源工作參數(shù)參數(shù)：放電氣壓0.27Pa，燈絲電壓11V，空載弧壓250V。
　　為了進一步分析離子源的工作狀態(tài)，本文搭建了一套多通道多普勒頻移光譜（DFSS）系統(tǒng)。通過DFSS能計算多個中性束流參數(shù)：由多普勒頻移效應測量中性束能量成分及其分布，由外推法反演測量束流徑向密度分布，由1/e譜線展寬和幾何法測量束散度。在24kV加速電壓下，得到的初步實驗結(jié)果：全能量成分比例