HT-7低雜波電流驅動實驗的電子加熱實驗研究.pdf

1、軟X射線能譜脈沖高度分析器（PHA）是測量電子溫度的常規(guī)手段，經過幾年的發(fā)展在HT-7上安裝緊湊的較高空間分辨率的軟X射線PHA診斷系統(tǒng)，為等離子體放電，尤其是為低雜波電流驅動（LHCD）實驗提供比較精細可靠的電子溫度的剖面的數據，為研究等離子體的輸運和波與等離子體相互作用等物理機制提供了一定的條件。本文首先介紹了利用軟X射線能譜測電子溫度的原理和方法以及HT-7上軟X射線PHA診斷系統(tǒng)。然后從理論上分析了軟X射線能譜測電子溫度的優(yōu)缺點

2、，特別是對由弦積分和探頭的分辨率帶來的誤差進行了系統(tǒng)的分析。數值模擬顯示，溫度分布越峰化，密度分布越平坦，由弦積分造成的誤差就越大。擬合能量的值越大，弦積分造成的誤差就越小，但是在實際實驗中，受金屬雜質線輻射和高能快電子的影響，在HT-7上選取的能量擬合值大概在溫度的2.5～4倍之間。在HT-7的溫度和密度的參數下，誤差大概在10﹪～20﹪。探頭的能量分辯率越低，計算的溫度就會越高，但是探頭的能量分辯率對電子溫度的計算造成的相對誤差不大

3、。特別是溫度較高時對能量分辯率的依賴就更小了，在HT-7現有的條件下這種誤差會小于2﹪。最后以軟X射線PHA所測的電子溫度的基礎上對HT-7LHCD實驗下的電子加熱展開了研究。系統(tǒng)地分析了低雜波電流驅動下等離子體電子溫度和電子加熱效率與低雜波功率，等離子體密度，和等離子體電流等放電參數之間地關系。結果顯示隨著低雜波的功率和等離子體電子密度增加時，電子溫度剖面會變峰化。同時發(fā)現在低雜波電流驅動下等離子體電子碰撞加熱對等離子體電子密度很敏感