J-TEXT等離子體電子密度診斷系統(tǒng)的建立.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文JTEXT等離子體電子密度診斷系統(tǒng)的建立姓名：高麗申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：脈沖功率與等離子體指導(dǎo)教師：胡希偉莊革20090526II體的啟動(dòng)是可行的。為了保證Hα輻射信號(hào)的正常提供，該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為一個(gè)多道觀測(cè)系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)也可以研究Hα輻射在等離子體小圓截面上的不對(duì)稱性。建立了可見光CCD等離子體成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)可沿切向?qū)崟r(shí)觀察整個(gè)等離子體橫截面的可見光輻射圖形。該系統(tǒng)的核心器件CCD相機(jī)分辨率為659494，

2、最高幀率110fs，可按選擇捕捉彩色或黑白圖片。該系統(tǒng)能直觀地展現(xiàn)等離子體放電過程，是JTEXT裝置放電運(yùn)行中必備的重要診斷手段之一。設(shè)計(jì)了JTEXT裝置上單道2mm微波干涉儀系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用JTEXT裝置上的垂直上下窗口對(duì)等離子體中心弦密度進(jìn)行測(cè)量。該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成一個(gè)頻率調(diào)制式干涉儀，微波源可以被鋸齒波調(diào)制。為適應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的需求，中頻設(shè)置為10K~100K連續(xù)可調(diào)。探測(cè)束和參考束在一個(gè)三端口的混頻器里混頻，輸出的中頻信號(hào)經(jīng)放大濾波

3、后和鋸齒波信號(hào)一起輸入相位差計(jì)，相位差計(jì)輸出與等離子體密度成線性關(guān)系，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，可以得到等離子體中心弦平均密度。發(fā)展了多道HCN遠(yuǎn)紅外干涉儀系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了JTEXT等離子體電子密度測(cè)量。干涉儀系統(tǒng)采用柱面轉(zhuǎn)動(dòng)光柵對(duì)激光束進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制頻率10KHz，對(duì)應(yīng)干涉儀時(shí)間分辨率為0.1ms，采用室溫TGS探測(cè)器接收拍頻信號(hào)，用相位差計(jì)測(cè)量探測(cè)道和參考道信號(hào)之間的相位差，分辨率為0.06個(gè)干涉條紋，相位差信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集后，經(jīng)過程序處理，

4、可以實(shí)時(shí)得到等離子體不同弦上的密度信息。目前，Hα輻射觀測(cè)系統(tǒng)工作正常，可以為歐姆加熱場(chǎng)電源控制系統(tǒng)提供Hα輻射判據(jù)，很好地控制了等離子體電流爬升，并且，系統(tǒng)多道測(cè)量結(jié)果也表明了Hα輻射在等離子體小圓截面上的不對(duì)稱性；CCD可見光成像系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)展現(xiàn)等離子體放電過程，同時(shí)，為判斷等離子體位移趨勢(shì)提供了參考；微波干涉儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，正在進(jìn)行安裝；用HCN激光干涉儀已初步獲得了等離子體密度測(cè)量結(jié)果，為JTEXT等離子體放電提供了重要的密