高电流密度ULQ等离子体实验研究(英文)

给出了高电流密度条件下ULQ实验的结果。真空室壁经过碳化、硅化等处理得到高温度稳定约束的ULQ等离子体。同时观察到“发电机”效应导致环磁通长时间维持增长,反常电阻率和异常离子加热。在不同的充入气体[He H_2 SiH_4和H_2]放电中,观察到类同位素效应。     

等离子体辐照材料的实验研究

利用HL-l装置的等离子体辐照研究了石墨基体上的TiC、SiC涂层和壁碳化。对辐照前后的样品进行俄歇电子能谱(AES)、扫描电镜(SEM),X射线光电子谱(XPS)和X射线衍射谱(XDS)分析。结果表明,TiC和SiC材料应用于孔栏和壁涂层以及壁碳化有利于减少金属重杂质和氧杂质水平,提高了等离子体品质。     

等离子体辐照材料的实验研究

利用HL-1装置的等离子体辐照研究了石墨基体上的TiC、SiC涂层和壁碳化。对辐照前后的样品进行俄歇电子能谱(AES)、扫描电镜(SEM),X射线光电子谱(XPS)和X射线衍射谱(XDS)分析。结果表明,TiC和SiC材料应用于孔栏和壁涂层以及壁碳化有利于减少金属重杂质和氧杂质水平,提高了等离子体品质。     

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。     

高压气体注入缓解等离子体破裂实验研究

通过高压气体注入的方式进行等离子体破裂缓解,已成为目前托卡马克装置破裂缓解的主要研究方向。本文介绍了等离子体破裂防护高压气体快速充气阀的工作原理,应用该快速充气阀在HT-7上进行了高压气体注入实验,并分析了其对等离子体破裂缓解的影响。实验发现,杂质气体的注入可很大程度上提高热辐射强度,降低等离子体温度;调节充气量可改变电流的猝灭率,从而可改变装置所受的电磁力负载。实验表明,该套快速充气阀可完全满足HT-7实验的需求。     

等离子体与石墨及其涂层相互作用实验研究

等离子体与表面相互作用(PSI)是聚变研究领域中重要课题之一。本项目应用LAS-2000质谱分析设备、射频离子源设备及HL-1M装置,对等离子体与石墨及其涂层的相互作用进行了系统研究。研究表明:(1)D~ 束辐照HL-1M装置第一壁用SMF-800石墨在770中K处有化学腐蚀高峰,而石墨原位硼化、硅化涂层可以有效地抑制石墨的化学溅射(降低80％～90％);H~ 辐射SiC的溅射产额为0.5原子/H~ ,为石墨的1/3;原位硼化涂层热解释过程中未见硼氢化合物的释放,其释放成分主要是碳氢化合物,通过它可减少a-C:H成分,提高涂层性能;(2)原位涂层几乎完全抑制了HL-1M装置放电中重金属杂质,而碳、氧杂质则分别降低70％、90％以     

磁镜装置中等离子体加热的实验研究

给出了在简单磁镜装置MM-2及其改进装置MM-2U中电子回旋共振加热(ECRH)和离子回旋共振加热(ICRH)的实验结果。在电子回旋共振加热的实验中,使用一个频率为15GHz,功率约为30kW的微波源,建立了热电子温度为140～170keV的热电子环,这     

磁镜装置中等离子体加热的实验研究

给出了在简单磁镜装置MM-2及其改进装置MM-2U中电子回旋共振加热(ECRH)和离子回旋共振加热(ICRH)的实验结果。在电子回旋共振加热的实验中,使用一个频率为15GHz,功率约为30kW的微波源,建立了热电子温度为140～170kev的热电子环,这是半径为7～10cm,空间分布为一个非封闭的环。在离子回旋共振加热实验中,使用一个频率为4.81MHz,功率为40kW的射频源,对ECR等离子体进行离子回旋共振加热,观测到离子与电子受到了不同程度的加热,离子温度由原来的平均3eV升到8eV,电子温度由原来的平均20eV升到30eV,且等离子体电位及等离子体的约束特性均有所改变。     

高β托卡马克等离子体的稳定性

高β（等离子体压强与磁压强之比）条件下的稳定性是经济上有吸引力的紧凑聚变堆的一个重要要求。在现代大托卡马克实验中，它也是重要的，其最好的性能现在常常受不稳定性限制，而不是受能量输运的限制。过去１０年，在我们对高β托卡马克等离子体稳定的了解以及在获得高的β值方面，已取得重大进展。理想磁流体动力学（ＭＨＤ）理论在预言稳定性极限上已获得很大成功，而由Ｔｒｏｙｏｎ等人预计的最大的稳定β值随规范化等离子体电     

薄膜锗靶等离子体参量诊断的实验研究

描述了对双脉冲辐照薄膜锗靶形成的等离子体参量诊断的实验研究。使用平晶谱仪和时间分辨 X 射线晶体谱仪诊断等离子体参量,给出了等离子体的电子密度、电子温度及其时间演变过程。实验结果表明:双脉冲打靶比单脉冲打靶电子温度有较大幅度提高。诊断结果为双脉冲驱动薄膜靶高增益 X 射线激光实验选择最佳的实验条件提供了实验依据。     

薄膜锗靶等离子体参量诊断的实验研究

描述了对双脉冲辐照薄膜锗靶形成的等离子体参量诊断的实验研究。使用平晶谱仪和时间分辨X射线晶体谱仪诊断等离子体参量,给出了等离子体的电子密度、电子温度及其时间演变过程。实验结果表明:双脉冲打靶比单脉冲打靶电子温度有较大幅度提高。诊断结果为双脉冲驱动薄膜靶高增益X射线激光实验选择最佳的实验条件提供了实验依据。     

超短脉冲激光与固体等离子体相互作用实验研究

实验研究了超短脉冲激光（744nm/120fs/12mJ）与固体（Cu）等离子体相互作用产生超热电子的能谱与角分布,利用电子磁谱仪与成像板（IP）探测器测量能谱,采用IP在入射平面内测量角分布。在无预脉冲、P极化激光45°斜入射下,采用Maxwellian分布拟合得到的超热电子温度为46keV,超热电子主要沿靶法线方向发射。产生超热电子的主导机制为真空加热,等离子体的电荷分离势约为70keV。     

等离子体测试实验装置真空系统设计

正离子源在实验过程中,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,需要配备一套能连续工作、具有大抽速的真空泵组来维持相同的真空。1真空泵组抽速为了保持(1～4)×10~(-3) Pa的真空,需要真空泵组具有的有效抽速为:     

弹丸注入对HL-1M装置等离子体MHD行为及电流密度分布的影响

弹丸注入所引起的等离子体响应与注入前等离子体本身的条件和状态、扰动参数以及弹丸穿透深度有关。我们曾对弹丸注入后的等离子体MHD行为及约束性能进行了研究。本文主要根据PIN光二极管阵列探测器所探测到的1～10keV能量的软X辐射扰动,定性分析多发弹丸注入对HL-1M     

非平衡态氧等离子体合成臭氧及其应用的实验研究

应用寂静放电方法产生非平衡态氧等离子体合成臭氧。在用纯氧作为工作气体时,臭氧质量浓度C达18.9mg/L,臭氧产率Q可达1800mg/h,臭氧单能产率η为70g/kW·h(相当于单产能耗P_η为14kW·h/kg;在以空气为原料气体时,则相应的C=12mg/L,Q=730mg/h,η=31g/kW·h(P_η=32kW·h/kg);且C、Q均随放电电压的升高而增加,C随气体流量的增加而减少;电介质性能和厚度,放电电压及频率和波形均对臭氧发生器的性能有明显的影响。臭氧化空气对造纸黑液水溶液的脱色作用明显且经时稳定性良好,放置118天后仍无回色现象;可使黑液粘稠度降低到原值的50％;脱木素率可达85％。