HL-Ⅰ装置等离子体真空紫外光谱研究

本文叙述了在HL-1装置上做的真空紫外区(30～200nm)光谱实验。用微通道板象增强器摄出了光谱,对光谱进行了辨认和分析。用光电法测量了谱线随时间的变化和缩小孔栏时的杂质变化情况,观察了等离子体发生小破裂时出现的光谱现象,对杂质的来源及其某些性质进行了分析研究。用两条CIV谱线强度比测出了放电初期的电子温度。     

利用真空紫外光谱研究HL-1装置杂质浓度(英文)

叙述了利用真空紫外光谱确定HL-1装置杂质浓度的方法,详细报告了用于解释光谱测量的杂质输运模型SITCODE。此模型可以计算各个电离态杂质的密度分布以及由杂质引起的电离,轫致辐射和激发等形式的能量损失,该模型是一维的结合新经典与反常输运的杂质输运模型,用模拟的线强度获得了氧的浓度并估计了氧杂质引起的辐射功率,较了不同电子温度和不同反常扩散系数的氧离子密度的径向分布。基于SITCODE,开发了一种杂质浓度的快速分析方法,在每次放电后利用测量的OⅥ103.2nm。线强度可计算出氧浓度,实现杂质浓度的实时分析。对HL-1托卡马克在不同放电情况下杂质浓度进行了测量,且对杂质输运情况进行了研究。     

托卡马克等离子体杂质密度的光谱法测量研究

本文介绍了基于托卡马克等离子体被动光谱诊断获得杂质密度的方法。通过被动光谱诊断测量获得杂质线辐射的空间多道弦积分强度分布,利用强度标定系数转换为绝对光亮度分布;通过测量弦与等离子体位形,将弦积分的强度分布反演变换为径向体发射率。根据线辐射强度激发截面求出对应电离态的离子密度,最后采用杂质输运程序模拟计算得出总密度分布。以东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)托卡马克装置上软X射线-极紫外光谱(Soft X-ray and Extreme Ultraviolet Spectrometers,XEUV)诊断测量到的Mo XXIX-Mo XXXII为例,描叙了获得Mo杂质密度分布的过程,获得的总误差小于10%。     

用等电子谱线强度比测量KrF激光产生的等离子体电子温度

电子温度是激光等离子体的重要参数之一,其空间.时间分布特性对于惯性约束聚变研究非常重要,因为靶对激光能量的吸收、激光-X光转换、辐射输运以及内爆压缩过程都与电子温度有关。本工作通过原子序数接近的Mg/Al、Na/F、Cl/K、Ti/Cr、Ti/V等双示踪元素的等电子共振线（类He-α,类He-β）的强度比,推出天光一号6束KrF激光（τ=23ns,λ=248nm,激光总束能E=100 J,靶点功率密度P=1×1013W/cm2量级）打上述材料制成的平面靶产生的等离子体电子温度（空间、时间积分）。研究主要内容主要包括:X光平面晶体谱仪的研制;上述双示踪元素混合靶的制备;X-光谱记录,识别及用微密度计判读谱线强度;理论上采用R.W.Lee建立的RATION程序对Ag/Al、Ti/Cr、Ti/V的类He-α等谱线计算出     

紫外-真空紫外光谱辐射计量线站

近年来,随着空间科学、天体物理学、受控核聚变、等离子体物理和紫外激光研究的发展,迫切地需要把光谱辐射标准由红外—可见一近紫外延伸至真空紫外乃至软X射线波段。同步辐射不仅可作为紫外、可见、红外波段光谱辐射光源,同时还可作为真空紫外和软X射线波段的标准光源,为各种辐射光源和探测器进行光谱辐射标定。在我国的国家同步辐射实验室二期工程中正在建设的光谱辐射标准及计量测试线站,它包括两条光束线和三个实验站,本文重点描述在110—400nm的紫外和真空紫外光谱范围建设的光源辐射标准及传递标准专用线站。     

直流电弧等离子体点火器射流特性研究

采用光谱仪测量了等离子体点火器出口射流的发射光谱,利用玻尔兹曼曲线斜率法计算了射流的电子温度,并通过电离平衡方程计算了射流气体温度,获得点火器出口射流长度、射流速度、电子温度和射流温度随弧电流及进口氩气流量的变化规律。并分析了航空等离子体电弧射流中是否可使用电子温度来代替射流气体温度。实验表明：弧电流随着进口氩气流量的增大而减小;出口射流长度和速度随弧电流的增大而增大,随进口氩气流量的增大先增大后减小;出口电子温度、电子密度和射流温度随弧电流的增大而升高,随氩气流量的增大而降低。     

等离子体测试实验装置真空腔体设计

正离子源是电磁分离器的核心部分,离子源在实验过程中,会释放气体用于电离、产生离子束。真空室的真空度需维持在(1～4)×10~(-3) Pa。由于真空环境是用于研制离子源的等离子体实验测试装置所必需的,因此,需要配备一套真空腔体。1材料选取由于实验涉及施加磁场,真空腔体的材质必须具有无磁特性。常用的无磁材料为铜、铝和不锈钢。铜、铝的强度和刚度相比不锈钢要差,不适于制作大真空腔体。综上考虑,选用无磁不锈钢     

一个适用于软X线弯晶谱仪的象增强器

描述了一个由光阴极、微通道板、荧光屏、光导纤维和自扫描二极管阵列组成的象增强器。并用波长为1.7—7nm的入射光子测试了该象增强器的性能,结果表明它可作为软X射线弯晶谱仪的无窗位置灵敏探测器。     

超导ECR源SECRAL轫致辐射谱的测量

热电子在ECR（Electron Cyclotron Resonance）源中有着非常重要的作用,为了研究ECR源的工作参数（微波功率、磁场等）对热电子的影响,我们对SECRAL（Superconducting ECR ion source with Advanced design in Lanzhou）等离子体在轴向发出的轫致辐射谱进行了系统的测量。从测得的轫致辐射谱中我们得到用来衡量热电子能量的参考量——光谱温度Tspe,并且对ECR源的几个工作参数与Tspe的关系进行了讨论。     

HL-1M装置低杂波电流驱动与激光吹气等离子体中的类锯齿密度振荡

在最近的HL-1M装置实验中,利用多道远红外HCN激光干涉系统观察到了一种新型的类锯齿密度振荡。这种类锯齿密度振荡存在于低杂波电流驱动与激光吹气等离子体中,在诸如软硬X射线及热辐射等测量中也观察到了对应的振荡信号。本文描述了这类“密度锯齿”,并对其进行了初步分析。     

金属铜缺陷的正电子湮没寿命谱的理论研究

金属缺陷的研究工作一直是凝聚态物理中比较活跃的领域之一,这不但在学术上有重要价值,而且在实际应用领域有着深远意义。正电子技术使我们有可能在低浓度和A尺度上研究缺陷的电子结构。通过金属缺陷的研究可以使我们加深缺陷对金属材料性能的影响的理解,以便找出提高材料性能的方法。本文我们研究了Cu中1、2、3、4、6、 9、10、13、15空位团,Cu中H-、He-空位团复合体(1、2、3空位)的电子结构和正电子湮没寿命谱。我们采用胶体模型,利用密度泛函理论和交换能关联能的局域密度近似。在本模型中我们对缺陷作了球对称近似,这时正电荷分布n_(ext)(r)为:     

用于等电子谱线法诊断电子温度的Mg/Si混合膜制备工艺研究

进行了在单靶头磁控溅射装置上采用复合靶溅射制备Mg/Si混合膜的工艺研究,制备出了不同组分的Mg/Si混合膜,并利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)等测试手段,对混合膜的结构进行了初步分析.分析结果表明:Mg/Si混合膜中的镁以单取向多晶形式存在,硅以非晶形式弥散在镁的晶粒之间.     

HL-1M装置内壁锂涂覆实验

Li是原子序数最小的金属元素,具有非常活泼的化学活性,是最有希望的第一壁材料。TFTR装置经过锂化后提高了等离子体存储能量、中心离子温度和密度的峰化以及聚变反应速率,表明了原位锂化的巨大优越性。原位硅化已成为HL-1M装置常规壁处理手段,与此同时,HL-1M装置也正在探索先进的锂化工艺技     

国家同步辐射实验室真空紫外光束线的改造

分析了原光束线存在问题的原因,并提出了改造方案;经过优化设计,确定了光路设计及光学元件参数;经过初步测量,改造后的光束线可达到原来的设计指标。     

HL-1装置等离子体平衡实验研究

本文讨论HL-1装置等离子体的平衡。用对称磁探针测量了等离子体的水平位移和垂直位移,并由微机数据处理系统即时给出位移随时间的变化规律。分析了装置存在的各种杂散场对等离子体平衡的影响。通过垂直位移测量鉴别了纵向场线圈和加热场绕组引起的水平杂散场的方向和大小。实验表明,选取合适的内、外垂直场参数,在电流的平顶段,能使等离子体稳定平衡于真空室小截面中心外侧3cm的位置,即在装置孔栏中心附近。     

HL-1装置等离子体平衡实验研究

本文讨论HL-1装置等离子体的平衡。用对称磁探针测量了等离子体的水平位移和垂直位移,并由微机数据处理系统即时给出位移随时间的变化规律。分析了装置存在的各种杂散场对等离子体平衡的影响。通过垂直位移测量鉴别了纵向场线圈和加热场绕组引起的水平杂散场的方向和大小。实验表明,选取合适的内、外垂直场参数,在电流的平顶段,能使等离子体稳定平衡于真空室小截面中心外侧3cm的位置,即在装置孔栏中心附近。     

57Fe+、N2+注入Cu衬底的穆斯堡尔谱研究

＾５７Ｆｅ＾＋和Ｎ＾＋２双离子注入Ｃｕ衬底中,在室温时形成ＮａＣｌ结构的ＦｅＮｘ,ｘ约在０．６３～０．６５之间,退火过程中发现,由于氮的存在,氮原子影响了α－Ｆｅ的体扩散温度,分解的α－Ｆｅ可重新聚集在含Ｎ的原子组团中,形成新的α－Ｆｅ颗粒,其分解温度可高于６００℃。     

HL-1M装置边缘等离子体特性研究

边缘和芯部等离子体的同时控制对优化托卡马克等离子体性能是重要的。边缘等离子体密度、温度和空间电位等通常采用朗缪尔静电探针测量,而旋转速度可用马赫探针测量。好的加料技术对于获得高性能等离子体也很重要,在HL-1M装置上已开展了8发弹丸注入和分子束注入(MBI)加料实验,它能使等离子体产生中空的温度和电流密度分布,并容易获得高密度和良好的约束。本文主要介绍在低杂波电流驱动(LHCD)、多发弹丸注入和MBI三种典型放电中边缘等离子体参数的测量结果。