在H模等離子體放電實(shí)驗(yàn)中,邊界局域模（ELMs）的出現(xiàn)會(huì)引起大量的芯部等離子體粒子和能量往刮削層（SOL）的準(zhǔn)周期性輸運(yùn)。在EAST長(zhǎng)脈沖、高參數(shù)運(yùn)行以及未來聚變堆裝置中,這部分粒子與能量沿磁力線到達(dá)偏濾器靶板后,會(huì)引起嚴(yán)重的靶板濺射以及熱負(fù)荷過高,導(dǎo)致靶板材料表面損傷,雜質(zhì)輻射增加,使得等離子體約束下降、偏濾器使用壽命嚴(yán)重下降等嚴(yán)重問題。因此,發(fā)展有針對(duì)性的診斷技術(shù),對(duì)于開展ELM相關(guān)物理研究具有重要的實(shí)際意義。在EAST裝置上,針對(duì)EAST典型的H模等離子體放電參數(shù),研制了一套高速真空紫外（VUV）成像診斷系統(tǒng),并基于該診斷系統(tǒng)開展了初步的邊界局域模實(shí)驗(yàn)研究。該套系統(tǒng)主要的光學(xué)系統(tǒng)部分包括由Mo/Si多層膜反射鏡組成的反向卡塞格林光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,配備P47熒光屏的微通道板探測(cè)器（MCP）和CMOS高速相機(jī),其中在MCP前端還安裝了一塊鋯（Zr）濾波片用來過濾掉低能光子對(duì)信號(hào)的貢獻(xiàn)。該系統(tǒng)可以對(duì)中心波長(zhǎng)為13.5 nm的真空紫外光子進(jìn)行選擇性測(cè)量,在EAST裝置中,這些光子主要來自于固有雜質(zhì)C Ⅵ（n=4→2的躍遷）線輻射。通過測(cè)量這部分輻射,可以獲得等離子體臺(tái)基區(qū)的二維密度漲落信息。實(shí)... 

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 磁約束核聚變
    1.2 托卡馬克與EAST裝置
    1.3 邊界局域模不穩(wěn)定性
        1.3.1 高約束H模
        1.3.2 邊界局域模的影響
        1.3.3 邊界局域模的分類
        1.3.4 剝離氣球模模型
    1.4 二維成像診斷系統(tǒng)的研究綜述
        1.4.1 基于主動(dòng)注入物質(zhì)與等離子體作用的二維成像診斷
        1.4.2 電子回旋輻射成像診斷
        1.4.3 測(cè)量等離子體輻射的二維成像診斷
        1.4.4 真空紫外成像診斷
    1.5 論文的內(nèi)容安排
第2章 EAST高速真空紫外成像診斷系統(tǒng)
    2.1 研制背景與意義
    2.2 診斷原理
    2.3 EAST高速VUV成像診斷系統(tǒng)的組成
        2.3.1 光學(xué)系統(tǒng)
            2.3.1.1 反向卡塞格林望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)
            2.3.1.2 微通道板探測(cè)器
            2.3.1.3 CMOS高速相機(jī)
        2.3.2 真空維護(hù)系統(tǒng)
        2.3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.3.4 遠(yuǎn)程控制監(jiān)視系統(tǒng)
    2.4 系統(tǒng)部件的測(cè)試
        2.4.1 反向卡塞格林望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)成像面的位置測(cè)試
            2.4.1.1 測(cè)試目的
            2.4.1.2 測(cè)試方法
            2.4.1.3 測(cè)試結(jié)果
            2.4.1.4 測(cè)試結(jié)論
        2.4.2 相機(jī)鏡頭物像比例測(cè)試
            2.4.2.1 測(cè)試目的
            2.4.2.2 測(cè)試方法
            2.4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            2.4.2.4 誤差分析
        2.4.3 絕緣部件的耐壓測(cè)試
    2.5 等離子體宏觀參數(shù)對(duì)VUV信號(hào)強(qiáng)度的影響
    2.6 VUV成像系統(tǒng)在ELMyH模放電中的實(shí)際應(yīng)用
    2.7 本章小結(jié)
第3章 VUV數(shù)據(jù)分析方法
    3.1 時(shí)頻變換方法
        3.1.1 傅里葉變換
        3.1.2 短時(shí)傅里葉變換
        3.1.3 小波變換
    3.2 奇異值分解
        3.2.1 奇異值分解理論
        3.2.2 奇異值分解在VUV圖像處理上的應(yīng)用
    3.3 VUV圖像模擬方法
    3.4 條件平均技術(shù)
    3.5 VUV信號(hào)的預(yù)處理
    3.6 本章小結(jié)
第4章 關(guān)于邊界局域模ELM的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 Inter-ELM期間的filament-like結(jié)構(gòu)
        4.1.1 Filament-like結(jié)構(gòu)
        4.1.2 Filament-like結(jié)構(gòu)的模數(shù)分析
    4.2 利用條件平均方法提取絲狀結(jié)構(gòu)信息
    4.3 ELM期間的VUV信號(hào)的頻譜分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 高速VUV成像診斷系統(tǒng)的升級(jí)
    5.1 診斷窗口的升級(jí)
    5.2 MCP探測(cè)器的升級(jí)
    5.3 支撐結(jié)構(gòu)的升級(jí)
    5.4 其他系統(tǒng)的升級(jí)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3678770