基于EBIT光譜學(xué)研究手段建設(shè)及超低能EBIT的研制.pdf

1、高電荷態(tài)離子(HCI)是宇宙中物質(zhì)存在的重要形式,在天體和實(shí)驗(yàn)室高溫等離子體的診斷和研究中有著重要應(yīng)用價(jià)值。
　　電子束離子阱(EBIT)是一種可以產(chǎn)生和約束高電荷態(tài)離子的裝置,為產(chǎn)生和研究高電荷態(tài)離子及其相關(guān)物理提供了強(qiáng)有力的保障。EBIT中等離子體的密度和離子溫度非常低,適合進(jìn)行高分辨光譜研究;EBIT的電子能量單一可調(diào),適合進(jìn)行等離子過(guò)程的分解研究,是一個(gè)理想的高電荷態(tài)離子光源。
　　2005年底,國(guó)內(nèi)首臺(tái)、國(guó)際上第八

2、臺(tái)低溫EBIT裝置——上海EBIT在復(fù)旦大學(xué)研制成功并投入運(yùn)行。目前上海EBIT的電子能量達(dá)到國(guó)際第三,成為世界上僅有的四臺(tái)超級(jí)EBIT之一。為了利用上海EBIT進(jìn)行光譜學(xué)研究,上海EBIT實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)建設(shè)了光譜學(xué)研究平臺(tái)。本論文的一項(xiàng)重要工作是上海EBIT光譜學(xué)研究手段建設(shè),包括以下三個(gè)方面:
　　1)平面晶體譜儀調(diào)試。通過(guò)對(duì)平面晶體譜儀的離線(xiàn)和在線(xiàn)調(diào)試,測(cè)試平面晶體譜儀的工作性能,對(duì)譜儀的能量分辨率有了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),為在上海EBIT

3、開(kāi)展高精度的軟X射線(xiàn)段的光譜研究奠定基礎(chǔ)。
　　2)上海EBIT開(kāi)關(guān)阱控制系統(tǒng)建設(shè)。上海EBIT開(kāi)關(guān)阱控制系統(tǒng)是上海EBIT控制系統(tǒng)的重要組成部分,不僅實(shí)現(xiàn)了上海EBIT的開(kāi)關(guān)阱的控制,同時(shí)與MEVVA離子源的初始離子注入,DR實(shí)驗(yàn)中的電子束能量掃描都有著緊密聯(lián)系,為上海EBIT阱區(qū)的控制及各類(lèi)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展提供了保障。
　　3)DR掃描系統(tǒng)建設(shè)?；谏虾BIT的DR掃描系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)多參數(shù)的控制與數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),為上海EBI

4、T上開(kāi)展DR掃描實(shí)驗(yàn)提供了保障。本實(shí)驗(yàn)室已成功運(yùn)用這套系統(tǒng)在上海EBIT上對(duì)氙離子的KLL共振進(jìn)行了研究,并取得了高精度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了基于上海EBIT類(lèi)氦氬離子的伴線(xiàn)研究,得到了其KLn系列的伴線(xiàn)的能譜,結(jié)合理論模擬合成的實(shí)驗(yàn)譜可應(yīng)用于與Tokamak實(shí)驗(yàn)譜的對(duì)比研究。
　　近年來(lái)隨著天體物理和可控核聚變研究的深入,超低能EBIT逐漸發(fā)展起來(lái),可用于Tokamak的邊界等離子體中原子與分子過(guò)程的研究。本論

5、文的另一項(xiàng)重要工作就是研制超低能EBIT裝置,具體內(nèi)容包括以下兩個(gè)部分:
　　1)SH-PermEBIT的研制、調(diào)試。SH-PermEBFIT是國(guó)內(nèi)首臺(tái)超低能EBIT,其電子束能量下限已經(jīng)達(dá)到250eV,它的成功研制為T(mén)okamak刮削層中的等離子體分解研究提供了強(qiáng)有力的工具。
　　2)SH-HtscEBIT的設(shè)計(jì)。SH-HtscEBIT在SH-PermEBIT的基礎(chǔ)上對(duì)磁體、腔體材料、結(jié)構(gòu)等多方面進(jìn)行改進(jìn),全新的設(shè)計(jì)使其更