發(fā)布時(shí)間：2022-12-06 04:00

　　本文評估了EAST托卡馬克法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)測量中的幾何相位量級,并為完成幾何相位的測量進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究。遠(yuǎn)紅外偏振干涉儀系統(tǒng)是EAST托卡馬克上最重要的診斷之一,采用三激光器方案獲得等離子體的密度剖面和極向磁場剖面�，F(xiàn)有的偏振信號處理僅考慮了依賴于等離子體色散關(guān)系的動力學(xué)相位的影響,卻忽略了依賴于波矢在參數(shù)空間內(nèi)幾何性質(zhì)的幾何相位的影響。驗(yàn)證法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)中幾何相位的存在是一個(gè)基礎(chǔ)物理問題；引入幾何相位對法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)測量的影響,可以降低系統(tǒng)誤差,提高偏振儀的診斷精度。本文基于射線追蹤方程組,模擬電磁波在無碰撞冷等離子體中的傳播路徑,進(jìn)而通過路徑積分得到幾何相位的理論值大小。相應(yīng)的模擬結(jié)果表明,在EAST典型參數(shù)放電條件下,EAST托卡馬克法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)測量中的幾何相位小于系統(tǒng)的分辨率,現(xiàn)階段很難被直接觀察到。為了在EAST法拉第旋轉(zhuǎn)測量中實(shí)現(xiàn)幾何相位測量,我們設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案：方案一通過系統(tǒng)性能的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)幾何相位測量；方案二通過增大環(huán)向角實(shí)現(xiàn)幾何相位測量。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)方案中的測量條件,我們對關(guān)鍵器件角反射鏡的反射特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并評估了用角反射鏡陣列代替單個(gè)角反射鏡... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 研究背景
    1.1 引言
    1.2 物理學(xué)中的幾何相位
    1.3 偏振干涉儀技術(shù)發(fā)展
第二章 偏振測量原理
    2.1 偏振態(tài)參數(shù)
    2.2 偏振態(tài)演化方程
    2.3 偏振態(tài)演化方程的近似解
    2.4 偏振態(tài)測量
        2.4.1 原理
        2.4.2 三激光器偏振干涉儀方案的偏振態(tài)測量
第三章 EAST偏振干涉儀法拉第旋轉(zhuǎn)測量中的幾何相位
    3.1 偏振干涉儀實(shí)驗(yàn)建立
        3.1.1 概述
        3.1.2 激光器功率穩(wěn)定性和中頻穩(wěn)定性
        3.1.3 采集與信號處理
    3.2 EAST偏振干涉儀系統(tǒng)中的幾何相位
        3.2.1 三激光器偏振干涉儀方案中的幾何相位
        3.2.2 雙程光路對幾何相位的影響
        3.2.3 計(jì)算方法—射線追蹤
        3.2.4 模擬結(jié)果：EAST偏振干涉儀中的幾何相位
        3.2.5 模擬結(jié)果：入射角對幾何相位的影響
        3.2.6 討論
第四章 EAST偏振干涉儀系統(tǒng)的優(yōu)化：角反射鏡陣列
    4.1 前言
    4.2 EAST偏振干涉儀系統(tǒng)中的角反射鏡
        4.2.1 角反射鏡的結(jié)構(gòu)及位置
        4.2.2 有效反射面積
        4.2.3 直角誤差及平整度測量
    4.3 第一鏡鍍膜對偏振測量的影響
    4.4 角反射鏡陣列的應(yīng)用價(jià)值
        4.4.1 第一鏡保護(hù)結(jié)構(gòu)
        4.4.2 角反射鏡陣列
    4.5 角反射鏡陣列的應(yīng)用評估
        4.5.1 陣列轉(zhuǎn)換對遠(yuǎn)紅外光的轉(zhuǎn)換作用
        4.5.2 角反射鏡陣列對遠(yuǎn)紅外光反射特性的實(shí)驗(yàn)測量
        4.5.3 討論
第五章 EAST偏振干涉儀測量幾何相位的方案
第六章 工作總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]EAST Tokamak遠(yuǎn)紅外激光偏振干涉儀中頻穩(wěn)定控制方法[J]. 于江濤,李和平,聶秋月,鄒志勇,劉海慶,包成玉,揭銀先,李占賢.  高電壓技術(shù). 2015(09)
[2]Algorithm Validation of the Current Profile Reconstruction of EAST Based on Polarimeter/Interferometer[J]. 錢金平,L.L.LAO,任啟龍,萬寶年,劉海慶,曾龍,羅正平,K.HANADA,陳大龍,石同輝,孫有文,沈飆,肖炳甲.  Plasma Science and Technology. 2015(01)



本文編號：3711017