J-TEXT上相關(guān)電子回旋輻射測量儀的研制.pdf

1、反常輸運是影響等離子體約束性能的一個關(guān)鍵因素，一般認為反常輸運是由于湍流引起的，具體表現(xiàn)為等離子體的各種漲落現(xiàn)象，如電場漲落、磁場漲落、密度漲落、溫度漲落以及它們之間的相互關(guān)系。這些漲落信息的測量對于反常輸運的研究至關(guān)重要。在過去的25年里，各大聚變裝置都致力于研制相關(guān)電子回旋輻射測量儀(CECE)測量這種低幅值、高頻率的溫度漲落現(xiàn)象。為了研究反常輸運，J-TEXT也致力于研究溫度漲落的特性。
　　本文將介紹J-TEXT上相關(guān)電子

2、回旋輻射測量儀(CECE)的研制。CECE的測量原理是基于熱噪聲與溫度漲落的區(qū)別，熱噪聲是白噪聲，其相關(guān)長度為0，而溫度漲落的相關(guān)長度在1cm左右，CECE采用相關(guān)分析的方式，選取兩道頻率上相隔很近但不重疊的信號，對其進行互相關(guān)分析，去除熱噪聲，提取出真實的溫度漲落信號。
　　本文介紹了CECE的系統(tǒng)設(shè)計與搭建過程。J-TEXT上的CECE與電子回旋輻射測量儀(ECE)共用了光路傳輸系統(tǒng)和RF，輻射信號進入CECE時首先經(jīng)過一個低

3、噪聲的功率放大器，經(jīng)過放大之后的輻射信號經(jīng)過一個四路功分器分為四路相同的信號，分別經(jīng)過窄帶濾波器，四道信號中兩道的窄帶濾波器為定頻窄帶濾波器，中心頻率分別為8GHz和8.2GHz，其3dB帶寬均為100MHz，另外兩道的窄帶濾波器為YIG濾波器，它具有電壓可調(diào)的中心頻率，其可調(diào)范圍為6-18GHz，3dB帶寬在100-230MHz之間，YIG濾波器的控制是依靠一個控制器電路。經(jīng)過濾波之后的信號再經(jīng)過檢波、放大和2MHz采集，進而變成數(shù)字

4、信號用以數(shù)據(jù)處理。根據(jù)計算分析CECE的極向分辨率為kθ≤1.5rad/cm，徑向分辨率為kr≤12rad/cm。
　　本文介紹了CECE系統(tǒng)搭建完成之后進行的初步實驗。我們對比了CECE與ECE測得的溫度信號，發(fā)現(xiàn)兩者測量結(jié)果十分吻合，由此證明CECE可以正常的測試溫度信號。同時我們利用一個2-18GHz的熱噪聲源作為CECE的輸入，選取兩個包含YIG濾波器的通道，改變兩個YIG濾波器的中心頻率，計算兩道信號之間的相關(guān)系數(shù)，實驗