HT-6B上的硬X射线测量

HT-6B托卡马克一直对各种放电状态下硬X射线的辐射强度进行着常规监测。在HT-6B低q运行期间,测量并比较了放电不同阶段的硬X射线能谱,对硬X射线的锯齿振荡同软X射线的锯齿振荡做了对照分析。在最近HT-6B低杂波电流驱动实验中。同时观测了从等离子体内部发射的硬X射线和限制器上的厚靶轫致辐射。初步的分析表明它们产生于不同的发射机制。     

HT-6B托卡马克装置放电区精细结构研究(英文)

在HT-6B托卡马克装置的不同n_eq(α) 参数条件下,发现五种不同特性的放电区。两种主要的典型放电区为锯齿区(SAWTOOTH)和MHD振荡区。在此二区之间存在一个过渡区。过渡区中可以出现锯齿和MHD振荡两种放电状态。在低密度情况下出现高能电子区和逃逸区。在低q(α)的过渡区及其附近(共振区),外加共振螺旋场(RHF)有强烈地抑制MHD振荡、放大锯齿波形、改善放电等多种作用。     

HT-6B托卡马克装置放电区精细结构研究

在HT-6B托卡马克装置的不同n_e～q(α)参数条件下,发现五种不同特性的放电区。两种-主要的典型放电区为锯齿区(SAWTOOTH)和MHD振荡区。在此二区之间存在一个过渡区。过渡区中可以出现锯齿和MHD振荡两种放电状态。在低密度情况下出现高能电子区和逃逸区。在低q(α)的过渡区及其附近(共振区),外加共振螺旋场(RHF)有强烈地抑制MHD振荡、放大锯齿波形、改善放电等多种作用。     

用RHF在HT-6B托卡马克上研究等离子体的约束和锯齿振荡行为

给出了HT-6B托卡马克上的共振螺旋场(RHF)对等离子体的约束和锯齿振荡行为的影响的实验结果。RHF使电子热导减小、电子温度分布变宽、等离子体密度增加并增强了杂质辐射,同时使锯齿振荡增强(包括锯齿幅度、周期、上升率及反相半径)和m=2、3、4的MHD不稳定性被抑制。实验结果表明RHF使放电进入一个新的放电状态。     

用RHF在HT-6B托卡马克上研究等离子体的约束和锯齿振荡行为

给出了HT-6B托卡马克上的共振螺旋场(RHF)对等离子体的约束和锯齿振荡行为的影响的实验结果。RHF使电子热导减小、电子温度分布变宽、等离子体密度增加并增强了杂质辐射,同时使锯齿振荡增强(包括锯齿幅度、周期、上升率及反相半径)和m=2、3、4的MHD不稳定性被抑制。实验结果表明RHF使放电进入一个新的放电状态。     

托卡马克中锯齿振荡诱发的逃逸电子损失(英文)

提出了一个香蕉轨道损失模型用于解释托卡马克中逃逸电子损失的锯齿效应。由于锯齿崩塌过程中的磁场扰动,循环逃逸电子容易转换成俘获电子,经过一段时间延迟后由环向进动漂移到达孔栏。此模型也可解释与 m=2 模式相关的硬 X 射线振荡和外破裂过程中的硬 X 射线尖峰。     

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。     

HT-6B托卡马克低q放电特性

HT-6B托卡马克运行于q(α)≤1.75的低q区域时,等离子体仍然有较好的约束性质。q(α)≤2.0的低q破裂具有新的特点,它具有大破裂、软破裂和类据齿破裂3种类型。低q时强烈的锯齿振荡使等离子体参数分布变宽,从而导致等离子体边缘区具有扭曲模特征的m=2/n=1模的增长。低q破裂与上述模的增长和锯齿破裂密切相关。如果能实现对锯齿振荡和等离子体参数分布的控制,从而控制低q破裂的发生,那么实现β值较高的托卡马克低q运行是可行的。     

HT-6B托卡马克低q放电特性(英文)

HT-6B托卡马克运行于q(α)≤1.75的低q区域时,等离子体仍然有较好的约束性质。q(α)<2.0的低q破裂具有新的特点,它具有大破裂、软破裂和类据告破裂3种类型。低q时强裂的锯齿振荡使等离子体参数分布变宽,从而导致等离子体边缘区具有扭曲模特征的m= 2/n=1模的增长。低q破裂与上述模的增长和锯齿破裂密切相关。如果能实现对锯齿振荡和等离子体参数分布的控制,从而控制低q破裂的发生,那么实现β值较高的托卡马克低q运行是可行的。     

AXUV探测器标定及受辐照响应衰减研究

在EAST和HT-7装置上,具有宽能谱响应的AXUV光电二极管探测器主要用于辐射功率的绝对测量。探测器在经历多轮等离子体放电中的累积辐照效应后,观察到其表面发生变化。为了解探测器响应衰减程度,设计了相对标定实验,分别采用标准可见光光源和软X射线管作为标定光源,对EAST和HT-7实验中经历过不同放电次数的5个探测器进行了标定。标定结果表明,AXUV探测器在经历了EAST上约25 000次的等离子体放电累积辐照后,其在软X射线能段的响应下降约15%。而探测器在可见光能段的辐照损伤效应主要表现为同一个探测器不同通道之间对可见光响应的不一致性加剧。结合探测器在等离子体放电辐射场中的几何参数,对探测器受到的累积辐照剂量进行了估算。     

MM-2装置中ECR等离子体空间分辨的观测

介绍了用硬X射线的针孔成像法测量简单磁镜装置MM-2中ECR等离子体特性的方法及结果。这种非破坏性的成像法,直观显示了热电子等离子体的空间分布,一次放电即可成一帧清晰的像。大量实验照片给出了发射强度随放电参数的变化关系。     

MM-2装置中ECR等离子体空间分辨的观测(英文)

介绍了用硬X射线的针孔成像法测量简单磁镜装置MM-2中ECR等离子体特性的方法及结果。这种非破坏性的成像法,直观显示了热电子等离子体的空间分布,一次放电即可成一帧清晰的像。大量实验照片给出了发射强度随放电参数的变化关系。     

HT-6M边界欧姆加热初步实验结果(英文)

通过提升HT-6M托卡马克等离子体电流,提高了正常欧姆放电状态下的约束能力。等离子体电流上升率为12MA/s,电流提升后,H_α。辐射下降,电子温度分布变陡,电流上升约10％,边界密度在电流提升后迅速增加了50％以上,然后分布逐渐变陡。能量辐射损失减少,其分布变宽。在不同的密度放电过程中,MHD行为出现三种类型,即较强的m=3和m=2的磁扰动变弱;磁扰动转变成锯齿振荡;以及小的快锯齿转变成慢的大锯齿。能量约束时间增加了1.6到1.9倍,粒子约束时间增加了约4倍。文中分析了电流渗透过程并与经典扩散过程进行了比较,所有的实验现象非常类似于L-H模的转变。     

HT-6M边界欧姆加热初步实验结果

通过提升HT-6M托卡马克等离子体电流,提高了正常欧姆放电状态下的约束能力。等离子体电流上升率为12MA/s,电流提升后,H_0辐射下降,电子温度分布变陡,电流上升约10％,边界密度在电流提升后迅速增加了50％以上,然后分布逐渐变陡。能量辐射损失减少,其分布变宽。在不同的密度放电过程中,MHD行为出现三种类型,即较强的m=3和m=2的磁扰动变弱;磁扰动转变成锯齿振荡;以及小的快锯齿转变成慢的大锯齿。能量约束时间增加了1.6到1.9倍,粒子约束时间增加了约4倍。文中分析了电流渗透过程并与经典扩散过程进行了比较,所有的实验现象非常类似于L-H模的转变。     

HL-1M等离子体的复合锯齿振荡

用软X射线二极管阵列可以很容易地探测到在等离子体内部形成的软X射线辐射扰动的锯齿振荡波形,根据观测到的锯齿振荡的某些特征可以定性地确定等离子体芯部的磁场位形。在托卡马克等离子体加热过程中,电子加热和电流穿透使得电流分布不断峰化、中心磁轴附近的安全因子下降,当中心安全因子q(O)<1时在q=1磁面附近形成磁岛,磁岛的增长     

低杂波电流驱动下HT-7超导托卡马克等离子体硬X射线辐射研究

用７个ＮａＩ（Ｔｌ）闪烁探测器组成的阵列观测能量范围在２０－５００ｋｅＶ,来自ＨＴ－７托卡马克等离子体的硬Ｘ射线轫致辐射。实验结果显示,硬Ｘ射线的径向辐射强度分布与低杂波的功率谱和等离子体的密度及磁志强度等放电参数密切相关。通过测量不同放电参数下硬Ｘ射线的径向强度分布,研究低杂波在等离子体中传播和吸收机制。     

CdTe探测器对EAST托卡马克中20–200keV硬X射线测量

介绍了EAST托卡马克装置硬X射线诊断系统。该系统由探测器阵列和电子线路组成,探测器采用水平七道的碲化镉(CdTe)探测器阵列。在EAST托卡马克装置上建立了一套较完善的硬X射线能谱诊断系统,用来测量等离子体在硬X射线辐射能段(20–200 keV)的能谱。实验结果表明,该系统能满足测量相应能量范围的等离子体硬X射线轫致辐射要求。文中给出了碲化镉探测器的标定结果及典型的放电结果。     

用于诊断磁约束等离子体的软X射线能谱仪

文章描述HT-6M托卡马克装置上的软X射线能谱仪的组成。给出HT-6 M弦积分的软X射线连续谱的解析表达式,计算其强度并据以进行真空准直系统的物理设计。首批实验结果表明物理设计合理,谱仪性能良好。     

系统电磁脉冲空间电荷层振荡特性数值模拟研究

对系统材料表面受到高注量X射线辐照时产生的空间电荷层振荡现象进行了数值模拟,得到了发射电子为单能、连续谱、沿轴向发射及呈余弦角度分布发射条件下的计算结果,并对计算结果进行了分析,总结给出了空间电荷层振荡特性的一般规律,给出了空间电荷层振荡问题的物理解释:空间电荷层的存在必然会存在振荡,每一个轴向电子速度值确定一个振荡频率,对应电子的份额决定振荡的幅度大小;单能电子沿轴向发射是最容易观察到空间电荷层振荡现象的情况,一旦考虑发射电子的角度分布,振荡频谱就可近似为连续谱在时域上观察不到明显的振荡现象。     

在PBX—M中利用离子伯恩斯坦波功率来主动改善芯部分布…

在ＰＢＸ－Ｍ托卡马克应用离子伯恩斯坦波加热稳定了锯齿振荡，并科生了峰化密度分布。在ＩＢＷＨ辅助中性束注入放电芯部观察到与ＩＢＷＨ功率沉积分布空间相关的输运势垒。在边毕定域模活性期间，从软Ｘ射线数据中观察到完全发展的势垒的先兆。