HT-7 托卡马克装置上微波辐射测量研究

15道组成的电子回旋辐射温度测量系统,已安装在HT-7装置上,可以测量98GHz～124GHz来自于HT-7托卡马克等离子体的电子回旋辐射波的强度,从而获得电子温度.和其他电子温度诊断,如软x射线能谱记数,汤姆逊散射诊断以及边界静电探针相比,具有较好的时间分辨并可以给出电子温度分布.实验结果显示,在欧姆放电条件下,可以给出电子温度的时间演变,并在大于1.8T的纵场条件下,给出等离子体电子温度的分布.     

HT—7托卡马克ECRH系统传输线设计

给出了用于HT-7超导托卡马克聚变实验装置的电子回旋共振加热（ECRH）系统大功率毫米波传输线的设计，该传输线将回旋管输出的频率为60GHZ，峰值功率200KW，脉冲宽度不大于100ms的毫米波传输数十米，在传输过程中将最初的TE02波转换为TE01波，再进一步转换至准线性TE11波，最终通过准光学天线将该毫米波以一定的角度发射到托卡马克等离子体中。     

HT-7装置微波系统的功率测量

阐述了在HT-7装置的强电磁干扰环境下微波系统功率测量的相关技术,分析了功率测量的方法及测量遇到的干扰问题,提出了干扰的解决方法,并介绍了功率测量系统的组成及各部分的原理、性能、相关电路。     

带辐射温度测量功能的手表

开发了一种把采用热电堆的辐射温度测量微型组件与内装低噪声放大器的专用ＣＭＯＳＬＳＩ组合在一起,带有辐射温度测量功能的手表。     

HL-2A托卡马克装置上CXRS诊断系统中观测视线的研究

在HL-2A托卡马克装置上CXRS诊断系统的光谱诊断及其相关研究中,观测视线的确定至关重要。以CII为基准,利用MATLAB编程对中性束的实验数据进行拟合,根据多普勒频移的理论及相关计算确定观测视线与中性束源的夹角,进而通过空间几何的方法计算出该视线与中性束的交点,从而确定了观测视线。     

托卡马克装置杂质离子温度与旋转速度的测量

对托卡马克中等离子体放电时的一些物理参数如离子温度,旋转速度,离子密度等的测量有助于建立全面的实验数据库,以便更好地控制等离子体及核对一些主要等离子体数据。在实验中运用电荷交换复合光谱诊断系统可对HL 2A托卡马克装置中的碳杂质的电荷交换复合光谱进行采集,用光谱采集系统将HL 2A托卡马克中的光谱信息通过光纤传递到光栅光谱仪,通过CCD将数据传递给计算机并进行采集。用Matlab对得到的复合电荷交换光谱中的数据进行拟合,进一步得到离子温度和旋转速度的空间分布。从分布上可以看出离子的温度与旋转速度的最大值并非出现在HL 2A托卡马克装置的中心位置,而是出现在中心位置偏外边缘的位置,这种分布情况可能是磁场位形所致。     

测量鼓膜温度的辐射温度计

从临床角度看,非接触地测定反映核心温度的鼓膜温度非常有意义,现开发了一种利用热电堆和参考辐射体,排除探针温度的影响,以±２℃的精度非接触测量鼓膜温度用的温度计,该温度计象受话器那样大小,从传感器到显示器都包容在里面,只要将探头插入耳机,几秒钟内能安全地测量出鼓膜温度。     

振镜扫描光谱仪用于托卡马克等离子体谱线轮廓测量

利用自行研制的振镜扫描光谱仪在HT-7托卡马克装置上建立起光谱线轮廓诊断系统,并对等离子体离子温度和H／D含量比进行测量。实验结果表明：HT-7托卡马克等离子体内,OⅡ(441．60nm)和Da(656．10nm)谱线对应的离子温度分别为36eV和11eV,H／D含量比约为17％。     

阴极蒸发物电子发射现象的研究

为研究钡钨阴极蒸发物的电子发射现象,采用一种新设计的测试装置,对沉积在多晶钨表面上阴极蒸发物的电子发射曲线进行了采集,利用电子发射显微镜和扫描电镜对蒸发物沉积层的电子发射像、表面形貌和成分进行了分析。结果表明,电子发射曲线分3段,即陡升段、快升段和缓升段。分析认为,发射曲线的3段依次对应着多晶钨表面的晶界及划痕发射、晶面发射和3维岛状发射。实践证明,在覆膜阴极表面构造均匀弥散分布的岛状晶体发射点,可大幅度提高阴极的电子发射性能。     

HT - 7超导托卡马克中DCN激光器的研制

主要介绍了输出波长为190μm和195μm两种波长的辉光放电激励远红外DCN激光器。该激光器腔长为3. 4m,放电管长为3. 0m,放电管直径为54mm,共振腔一边为平面反射镜,另一边为金属栅网。在对DCN激光器的各种参数进行了最佳调整后,例如:混合气体的混合体积比例N2∶CD4∶He=1∶3∶12,气压为206pa,放电管两极电压为3. 6kV,电流为1. 4A,管壁温度为155℃,我们最终得出了在190μm和195μm两种波长其能量分别为200mW和220mW的输出激光,其中EH11占的比例很大。     

HT—7弹丸注入器的现场控制系统

主要介绍用于HT－7托卡马克装置用的弹丸注入器的现场控制系统、及其各个组成部分的电路原理和它们所提供的远程控制接口;同时介绍了台面实验结果,拍摄到了飞行中的弹丸照片、测量出弹丸注入装置前的速度,摸索到用于HT－7装置用的氘丸注入的成冰工艺;通过多次实验证实该控制系统是可靠稳定的。     

微波化学反应器内等离子体空间温度的测量研究

针对矩形波导微波化学反应器,在低气压,低功率,纯甲烷微波放电情况下,用朗缪尔探针测量了石英反应管内等离子体的分布,用热偶计测量了微波等离子体在空间的温度分布。在谐振腔中心位置,等离子体的空间温度可以达到829℃;而在等离子体边缘区域,空间温度仅为78℃。     

Study of Density Behavior During LHCD and IBW Heating in the HT-7 Superconducting Tokamak

A new method using special shape parameters has been introduced to study density behavior with synergy of lower hybrid current drive (LHCD) and ion Bernstein wave (IBW) heating in the HT-7 superconducting tokamak. During the synergy of the LHCD and IBW heating an improved confinement plasma was achieved, and the electron density was increased and peaked.     

HL-2A托克马克中微波诊断系统

介绍了核聚变装置HL-2A托克马克中各种微波技术在等离子体诊断中的应用。说明了各种诊断的基本原理、电路安排以及在放电中的测量结果。电子回旋辐射(ECE)主要用来测量主等离子体电子温度及其扰动分布。测量的时间分辨率可以达到4m s(扫频)或者1μs(单频),空间分辨率为3 cm。电子温度的测量范围为10 eV~10 kev。微波反射用于等离子体密度分布、等离子体旋转及等离子体密度扰动等方面的测量及研究,在测量密度分布时的时间分辨为1m s,空间分辨大约1 cm左右。微波干涉诊断用来测定偏滤器中等离子体的平均密度变化,时间分辨率为0.1m s。     

铝丝阵Z箍缩电子温度径向轮廓研究

利用均匀色散云母弯晶分析器,在"阳"加速器上测量了铝丝阵Z箍缩等离子体的时间积分X射线光谱。采用碰撞辐射模型,通过测量Al的Ly-α/He-α以及Ly-β/He-ε的强度比推断出平均电子温度,分别为512eV和489eV。针对记录的连续辐射,由连续谱斜率拟合得到了等离子体核心电子温度为1215eV。对圆柱箍缩温度径向轮廓的研究表明,此次聚爆实验的电子温度从箍缩轴心向外缘近似线性降低。谱线强度比法是诊断平均电子温度的有效手段,而连续谱拟合法为诊断铝丝阵箍缩核心区的等离子体电子温度提供了重要信息。     

用离子束技术改善材料电子发射特性的研究

本文用离子束技术，使铜网的二次电子发射系数降低，场发射性能得到改善，钼网的“栅发射”得到抑制，测量并讨论了逸出功变化对电子发射性能的影响，研究表明，离子束技术是改善材料电子发射性能的有效手段。     

利用含纯增长模式线的异常非相干散射谱反演扰动电子温度

基于平衡态非相干散射理论的GUISDAP程序包在拟合含有纯增长模式线的非相干散射功率谱及反演加热扰动电离层参量中存在严重误差,该文提出一种以未加热时刻的电离层参量为先验信息,利用最小二乘法搜寻最佳高斯峰描述纯增长模式线来修正实测非相干散射谱,并使用电子超高斯分布的非相干散射理论拟合修正后非相干散射谱来反演获取加热扰动电子温度的方法。通过将该方法用于分析2010年秋季我国在挪威开展的电离层加热实验数据表明：利用该方法对含纯增长模式线的实测谱修正拟合后获得的电子温度比未加热时刻提高约800 K左右,增幅比例约13%~50%,该结果与现有文献报道的电离层加热引起的电子温度增幅范围吻合较好。结论表明该方法适用于基于含纯增长模式线的非相干散射谱反演扰动电离层参量。