【摘要】：湯姆遜散射診斷是國際上公認的最有效的等離子體電子溫度測量手段之一,其測量結(jié)果可用來直接描述等離子體輸運和動力學(xué)行為,從而實現(xiàn)絕大部分等離子體物理研究。目前J-TEXT湯姆遜散射診斷系統(tǒng)正在建設(shè)之中,建成后可為J-TEXT物理實驗提供可靠的電子溫度和密度數(shù)據(jù)。信號處理與采集系統(tǒng)作為湯姆遜散射診斷中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,主要用來測量湯姆遜散射光光譜,通過對光譜進行分析可以獲得等離子體電子溫度和密度的信息。本文主要圍繞信號處理電路和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)這兩個的重要環(huán)節(jié)展開研究,具體內(nèi)容及成果體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)根據(jù)J-TEXT湯姆遜散射診斷系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù),給出了J-TEXT湯姆遜散射光子數(shù)的分布,這為J-TEXT湯姆遜散射信號的分析與處理提供了重要依據(jù)。(2)為J-TEXT湯姆遜散射診斷研制了信號處理電路。本文對信號處理電路的拓撲結(jié)構(gòu)進行了合理設(shè)計,并應(yīng)用了延遲線技術(shù)來扣除等離子體背景噪聲,有效地解決了在等離子背景噪聲環(huán)境下放大微弱的散射光脈沖信號這一難題。信號處理電路輸出的脈沖信號持續(xù)時間約為40ns,信號波形對稱且無過沖現(xiàn)象,結(jié)合溫度控制電路的使用可獲得高達18的信噪比。(3)為J-TEXT湯姆遜散射診斷搭建了一套基于VME總線的積分式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以滿足J-TEXT湯姆遜散射診斷14個測量點和50Hz重復(fù)頻率的采集需求。所搭建的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有較高的性價比,并且留有足夠的采集通道用于系統(tǒng)擴展。本文對信號處理與采集系統(tǒng)做了全面的性能測試,實驗結(jié)果表明所研制的信號處理電路和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全滿足J-TEXT湯姆遜散射診斷的設(shè)計需求,對于整個湯姆遜散射系統(tǒng)的建設(shè)具有十分重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TL631
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文要的參數(shù)。在日本托卡馬克 JT-60U 裝置上，聚變?nèi)朔e ē V ě，離實現(xiàn)聚變堆要求的三乘積只有 20 倍左右的差距在歐洲聯(lián)合環(huán)裝置（JET）上，聚變輸出峰值功率達到過 16.1MW觀的 粒子加熱效應(yīng)， 粒子加熱是實現(xiàn)聚變堆自持燃燒的重要條托卡馬克裝置的 Q 值表征聚變輸出功率和裝置輸入功率之比，置上，其等效 Q 值已經(jīng)達到了 1.25。2016 年中國 EAST 裝置實現(xiàn)了在電子溫度超過 5000 萬度的條件下，創(chuàng)造了超高溫長脈沖放電模式放電的世界紀錄。一系列突破性成果表明，托卡馬克可以實現(xiàn)可控核聚變的科學(xué)性已

2 湯姆遜散射診斷系統(tǒng)湯姆遜散射基本原理定入射光子能量遠小于電子能量，且電子初始速度和電磁場驅(qū)使電子遠小于光速，這種情況下可不計相對論效應(yīng)和量子效應(yīng)的影響，按照的方法對電子散射過程進行處理。電子散射指的是自由電子在外部電加速運動，并產(chǎn)生再輻射的過程。單個電子散射的矢量圖如圖 2.1 所示入射方向，x 是電子初始位置與觀測點之間的矢徑，R 是電子移動 后的矢徑，由于矢量 r 相對 x 和 R 來說是很小的量，因此可以認為矢徑等，都記作矢徑 。

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相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號：2721146