發(fā)布時間：2020-12-12 14:48

　　等離子體旋轉(zhuǎn)及其剪切能夠有效地抑制磁流體不穩(wěn)定性并改善等離子體約束。速度的準確測量是研究等離子體旋轉(zhuǎn)的堅實基礎,而對旋轉(zhuǎn)的理解則是實現(xiàn)高性能等離子體的重要支持。本文分析了能量相關的截面效應對電荷交換復合光譜(CXRS)速度測量的影響,詳細闡述了 X射線彎晶譜儀(XCS)面臨的高溫度應用、波長標定和參數(shù)反演問題及其解決方案,研究了 LHD仿星器上的非對稱平行流,總結了 EAST托卡馬克上電子回旋波(ECW)驅(qū)動等離子體環(huán)向旋轉(zhuǎn)的基本特性。在LHD上,通過上下對稱布置的極向CXRS,從實驗上直接測量了由截面效應引起的修正速度Vcor。分析表明,Vcor與離子溫度Ti真呈線性關系。利用此特性,獲得了束能量與Vor/Ti的關系曲線。根據(jù)原子數(shù)據(jù)分析結構(ADAS)截面數(shù)據(jù),研究了Vcor與有效發(fā)射系數(shù)Q的關系。結果表明歸一化的有效發(fā)射系數(shù)梯度(1/Q)dQ/dv是決定Vcor的主要因素;同時,理論的修正速度與離子溫度之比δv/Ti與(1/Q)dQ/dv線性相關�；�于δv/Ti與(1/Q)dQ/dv的線性關系,根據(jù)Vcor/Tj從實驗上獲得了(1/Q)dQ/dv。碳光譜系統(tǒng)中(1/Q)dQ/dv... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 磁約束聚變
        1.1.1 能源與可控聚變
        1.1.2 托卡馬克和仿星器
    1.2 等離子體旋轉(zhuǎn)
        1.2.1 等離子體旋轉(zhuǎn)的重要性
        1.2.2 影響等離子體旋轉(zhuǎn)的因素
    1.3 非對稱平行流研究現(xiàn)狀
        1.3.1 磁面上的速度流分布
        1.3.2 利用非對稱平行流測量徑向電場
        1.3.3 密度非對稱性對平行流的影響
    1.4 電子回旋波驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的研究
        1.4.1 直接驅(qū)動力
        1.4.2 輸運系數(shù)
        1.4.3 殘余協(xié)強
    1.5 物理實驗基礎
        1.5.1 EAST和LHD聚變裝置
        1.5.2 速度測量診斷
        1.5.3 其他相關診斷系統(tǒng)
    1.6 本文內(nèi)容
第二章 截面效應對CXRS速度測量的影響
    2.1 極向電荷交換復合光譜
        2.1.1 極向CXRS光路布局
        2.1.2 極向CXRS中的截面效應
        2.1.3 極向CXRS譜線種類及中性束
    2.2 截面效應誘發(fā)的修正速度及其與束能量的關系
        2.2.1 修正速度測量原理
        2.2.2 修正速度與離子溫度的關系
        2.2.3 修正速度與束能量的關系
    2.3 有效發(fā)射系數(shù)對修正速度影響
        2.3.1 修正速度與有效發(fā)射系數(shù)關系推導
        2.3.2 基于ADAS的碰撞截面數(shù)據(jù)
        2.3.3 修正速度的數(shù)值計算
    2.4 n=2激發(fā)態(tài)原子份額
        2.4.1 n=2激發(fā)態(tài)原子的有效發(fā)射系數(shù)計算
        2.4.2 測量的n=2激發(fā)態(tài)原子份額
    2.5 本章小結
第三章 X射線彎晶譜儀
    3.1 適用于大電子溫度范圍測量的雙晶體結構譜儀
        3.1.1 雙晶體結構的設計與技術實現(xiàn)
        3.1.2 雙晶體結構的可行性驗證
        3.1.3 雙晶體結構存在的挑戰(zhàn)
    3.2 基于不同波長譜線的速度標定
        3.2.1 X射線彎晶譜儀診斷速度標定方法概述
        3.2.2 基于不同波長譜線標定的原理
        3.2.3 基于不同波長譜線標定可行性驗證
    3.3 等離子體測量參數(shù)反演
        3.3.1 參數(shù)反演原理
        3.3.2 基于三次樣條函數(shù)的正向反演技術實現(xiàn)
        3.3.3 反演幾何位型
        3.3.4 正向反演的可行性驗證
    3.4 本章小結
第四章 非對稱平行流
    4.1 全剖面速度結構測量基礎
        4.1.1 環(huán)向電荷交換復合光譜
        4.1.2 積分效應對速度測量的影響
        4.1.3 全剖面結構測量原理
        4.1.4 非對稱平行流系數(shù)
    4.2 非對稱平行流結構
        4.2.1 非對稱平行流反向現(xiàn)象
        4.2.2 非對稱流強度與徑向電場的關系
    4.3 實驗測量與新經(jīng)典理論對比
        4.3.1 速度梯度對非對稱流的影響
        4.3.2 磁場位型對非對稱流的影響
        4.3.3 實驗與新經(jīng)典理論差異的可能機制
    4.4 本章小結
第五章 電子回旋波對等離子體環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
    5.1 電子回旋波系統(tǒng)
    5.2 歐姆等離子體中電子回旋波對環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
        5.2.1 歐姆條件下ECRH對環(huán)向旋轉(zhuǎn)影響的基本特性
        5.2.2 不同環(huán)向角ECW對環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
    5.3 LHCD等離子體中電子回旋波對環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
        5.3.1 低雜波條件下ECRH對環(huán)向旋轉(zhuǎn)影響的基本特性
        5.3.2 ECRH沉積位置在LHCD等離子體中對環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    總結
    展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]組合式超大尺寸測量技術在EAST裝置中的應用[J]. 顧永奇,于連棟,覃世軍.  工具技術. 2012(03)



本文編號：2912763