近些年來,在受控核聚變領(lǐng)域,反常輸運(yùn)作為一種影響等離子體約束性能的現(xiàn)象受到了廣泛的關(guān)注,研究表明反常輸運(yùn)與等離子體的磁漲落、溫度漲落、密度漲落等各種漲落有關(guān)~([5])。為了研究反常輸運(yùn),世界上的主流聚變裝置都發(fā)展了相關(guān)電子回旋輻射系統(tǒng)(CECE)來對電子溫度漲落進(jìn)行測量。早在2014年,J-TEXT上就發(fā)展了一套擁有四個(gè)測量通道的CECE系統(tǒng)來觀測電子溫度漲落,為了更多物理現(xiàn)象觀測的需要,時(shí)至今日,J-TEXT上的CECE已升級為一套擁有十四個(gè)測量通道的系統(tǒng)。本文首先介紹了CECE系統(tǒng)的改造與升級。一方面,對原有系統(tǒng)進(jìn)行了一系列改造,包括本底噪聲改善、硬件連接改善和線路優(yōu)化。改造后,系統(tǒng)的本底噪聲下降到30mV左右的水平,系統(tǒng)的故障概率大大降低。另一方面,對系統(tǒng)進(jìn)行了一些升級,包括通道增加、系統(tǒng)靈活性改善、系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)。升級后,系統(tǒng)擁有14個(gè)測量通道;通過YIG(Yttrium Iron Garnet)濾波器控制器和數(shù)字可調(diào)視頻放大器的設(shè)計(jì),系統(tǒng)的靈活性大大提高;通過電子學(xué)器件溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),保障了一些對溫度比較敏感的器件。接著,從時(shí)域和頻域兩方面結(jié)合具體的實(shí)例對數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了介紹。其中,時(shí)域分析方法主要為相關(guān)分析法。一方面,CECE通過互相關(guān)分析可以得到電子溫度漲落,另一方面,可以得到溫度漲落的徑向相關(guān)長度。頻域分析方法主要為頻譜、功率譜等譜分析方法。頻譜分析可以得到信號中的頻率信息;功率譜分析可以對電子溫度漲落的譜分布有所了解。最后,圍繞原有的CECE(八道)系統(tǒng)從兩個(gè)方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。一方面,著重探究了電子溫度漲落與等離子體內(nèi)宏觀參量之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),靠近等離子體邊緣的電子溫度漲落要高于靠近芯部的,進(jìn)一步分析表明,密度梯度對電子溫度漲落的分布有較大的影響。另一方面,探究了電子溫度漲落與磁島之間的相互作用。當(dāng)?shù)入x子體中存在轉(zhuǎn)動的磁島時(shí),磁島對電子溫度漲落有調(diào)制作用,且磁島轉(zhuǎn)動的頻率發(fā)生改變時(shí),磁島對電子溫度漲落的調(diào)制頻率也在跟隨著改變。同時(shí)發(fā)現(xiàn),探測位置位于X點(diǎn)的電子溫度漲落要高于探測位置位于O點(diǎn)的電子溫度漲落。通過對溫度剖面進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)磁島對溫度剖面的影響使得溫度梯度發(fā)生變化,表現(xiàn)出溫度梯度大的地方電子溫度漲落也大的趨勢。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TL631
【部分圖文】：

為了使聚變反應(yīng)可持續(xù)，還要求高溫的等離子體約束時(shí)間。于聚變反應(yīng)的等離子體的溫度非常高，大約為 1 億度，幾器，因此，需要尋找特殊的方法來對等離子體進(jìn)行約束。目式分別是慣性約束和磁約束，J-TEXT 采用的是磁約束，其離子體束縛在固定的區(qū)域里，使之達(dá)到勞遜條件。輸運(yùn)體輸運(yùn)作為磁約束核聚變的一個(gè)重要研究方向，對其有效的變反應(yīng)至關(guān)重要。理想情況下，等離子體是均勻分布的，因上沒有橫越磁場的運(yùn)動，這樣等離子體就能被約束住[3]。但實(shí)體的不均勻分布，造成橫向上梯度的存在，直接導(dǎo)致了沿著運(yùn)[3]。

圖 1-2 TEXT-U 上相關(guān)電子回旋輻射（CECE）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)測近似為等離子體同一區(qū)域，由于熱噪聲是不相關(guān)的，而電子溫度漲落是相關(guān)的此可以將相鄰兩道做互相關(guān)分析來得到電子溫度漲落。在進(jìn)行測量時(shí)，通過選同中心頻率的帶通濾波器，來改變觀測位置，進(jìn)而可以得到不同位置的電子溫落。

圖 1-2 TEXT-U 上相關(guān)電子回旋輻射（CECE）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為等離子體同一區(qū)域，由于熱噪聲是不相關(guān)的，而電子溫度漲落是將相鄰兩道做互相關(guān)分析來得到電子溫度漲落。在進(jìn)行測量時(shí)，頻率的帶通濾波器，來改變觀測位置，進(jìn)而可以得到不同位置的

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳桂玲;;分析電子溫度計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與改進(jìn)[J];科技傳播;2014年01期

2 梁家勁;電子溫度計(jì)的設(shè)計(jì)及其測量誤差分析[J];廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(綜合版);2001年05期

3 程成,孫威,唐傳舜;脈沖激光等離子體中時(shí)間分辨的電子溫度和電子密度[J];物理學(xué)報(bào);1988年07期

4 董家齊,吳京生;極高β等離子體中由電子溫度各向異性引起的不穩(wěn)定性[J];核聚變與等離子體物理;1988年04期

5 關(guān)維恕,王恩耀,程仕清,段淑云,王紀(jì)海,顧彪,尚振奎;電子迥旋加熱等離子體及熱電子環(huán)特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];物理學(xué)報(bào);1989年02期

6 艾軍,金澤祥,陳琳,何應(yīng)律;電感耦合氬等離體(ICAP)中電子密度及電子溫度的測量[J];武漢化工學(xué)院學(xué)報(bào);1989年02期

7 郁繼榮,楊正名,羅宗南,鐘Z

本文編號：2834044