在磁約束聚變研究中,高溫等離子體診斷主要用于提供有關(guān)等離子體的溫度、密度等基本信息。微波反射儀是一種基于雷達(dá)原理在非均勻等離子體中測(cè)量等離子體密度分布的診斷手段,具有很高的時(shí)間和空間分辨率。本文對(duì)J-TEXT托卡馬克上Q波段（33-50GHz）O模（尋常模）快速掃頻式反射儀的發(fā)展和應(yīng)用做出了一些介紹。本文從研究背景入手,首先介紹了微波反射儀的特點(diǎn)、分類(lèi)、發(fā)展歷程以及研究現(xiàn)狀。在描述了微波反射儀的相關(guān)理論知識(shí)以后,根據(jù)J-TEXT托卡馬克裝置上的常規(guī)參數(shù)和運(yùn)行特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一套Q波段O模反射儀進(jìn)行密度剖面的測(cè)量,測(cè)量范圍約為1.366×1019m-3到3.136×1019m-3。該反射儀系統(tǒng)以20μs的掃頻周期輸出32-50GHz的信號(hào)探測(cè)等離子體,利用60M/s的采集卡采集I/Q鑒相器輸出的正交信號(hào),通過(guò)短時(shí)傅里葉變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析進(jìn)而反演出不同時(shí)刻的密度剖面。在系統(tǒng)調(diào)試中,重點(diǎn)通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)提升系統(tǒng)性能。包括:選取YIG（Yittrium Iron Garnet,釔鐵石榴石）濾波器對(duì)VCO（壓控振蕩器）進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)的測(cè)試,獲得在快速掃頻下VCO的輸出頻率特性曲線;運(yùn)用90度功分器對(duì)... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 高溫等離子體診斷
    1.3 微波反射儀的發(fā)展以及現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
2 微波反射儀的基本原理
    2.1 波在等離子體中的傳播
    2.2 非均勻等離子體中的WKB近似
    2.3 微波反射儀的原理
    2.4 本章小結(jié)
3 微波反射儀系統(tǒng)
    3.1 頻率選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.2 系統(tǒng)硬件描述
    3.3 本章小結(jié)
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.1 時(shí)頻分析方法
    4.2 平臺(tái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 反射儀在放電實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：2959186