CT26B托卡马克等离子体密度涨落的测量3-sunist.PDFVIP

第 45 卷 第 10 期 1996 年 10 月 物 　理 　学 　报 Vol. 45 ,No. 10 ,October ,1996 ( ) 　　　 　　　 96/ 45 10 / 169410 ACTA PHYSICA SIN ICA 1996 Chin. Phys. Soc. CT6B 托卡马克等离子体密度涨落的测量 董丽芳 　王 　龙 　李赞良 ( 中国科学院物理研究所,北京　100080) ( ) 1995 年 8 月 21 日收到;1995 年 10 月 20 日收到修改稿 采用光学多道探测系统 ,观测了 CT6B 托卡马克等离子体密度涨落的幅度、频率特性和 　　 相关性以及它们的空间分布. 结果表明 :等离子体密度涨落的幅度为 10 % —90 % ,边缘区的 涨落幅度高 ,中心区的涨落幅度低;无论边缘区还是中心区的功率谱均为连续谱 ;并发现边缘 区的涨落具有时断时续的局部相关结构 ,每次相关持续的时间为 0 2 —0 5 ms ,空间尺度为 0 5 —1 cm. PACC : 　5235R 1 　引 　言 在托卡马克等离子体中 , 由于等离子体微观涨落引起反常输运,导致反常能量损失 , 使等离子体约束特性大大降低 ,这严重阻碍了在托卡马克上实现受控热核聚变的进程 ,因 而等离子体微观涨落研究越来越受到重视 , 已成为重要的研究课题. 一些托卡马克上已开展了等离子体微观涨落的研究. 微观涨落主要区分为电子密度 ( ) 涨落 即静电涨落 和磁涨落两种. 在研究密度涨落的方法中 ,通过观测等离子体自身辐射 的变化来研究密度涨落的方法 , 由于具有灵活、简便、对等离子体无干扰、可实现空间分辨 测量等特点而被广泛采用. HL1 装置用 8 道光纤光电倍增管系统观测 Hα谱线 ,发现扰 动功率随电子密度增加而增加[1 ] . 在 TEXT 装置上用 32 道光电二极管列阵测量了 Hα谱 线的强度涨落[2 ] . 这一涨落可区分为低频宽带和高频宽带两部分. 前者与 Mirnov 振荡 相联系 ;后者来源于等离子体湍流. 两者均在极向作离子逆磁旋转. TFTR 装置上除测量 Hα辐射涨落外 ,还测量了近红外区的轫致辐射涨落 ,证明后者可用于监测密度涨落 ,且适 用于等离子体中心[3 ] . 由于CT6B 是一个小型的托卡马克 ,其等离子体温度不高 ,特别是当电子密度很低 α 时 ,H 谱线辐射不仅分布在等离子体边缘 ,而且分布在离边缘向中心的一个较宽的范围 内,故可选用 Hα谱线来研究这个区域内的等离子体密度涨落及其分布. 本工作采用光学 多道探测系统 ,结合 CT6B 托卡马克装置的特点 ,通过观测 Hα谱线的强度涨落来研究其 等离子体的密度涨落 ,测量了密度涨落的幅度、频谱、相关性等的空间分布 ,并进一步利用 国家自然科学基金资助的课题. 现通讯地址 :河北大学物理系 ,保定 071002. © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 10 期 董丽芳等 :CT6B 托卡马克等离子体密度涨落的测量 1695 小波变换方法研究了功率谱的时间特性. 2 　实验方法和实验装置 α 在托卡马克等离子体中 ,设 H 谱线强度为 I , 电子密度为 ne , 中性氢原子密度为 n0 , 则有 σ