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hl2a装置中有效电荷数的光谱诊断研究-spectral diagnosis of effective charge number in hl2a device
独 创 性 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方 外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。签名:日期:年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘, 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。(必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定)签名:导师签名: 日期:年月日摘要摘要托卡马克装置中,有效电荷数 Zeff 的精确大小非常重要,因为它与轫致辐射损 失、等离子体环电压、中子产额和聚变功率等有着密切关系。有效电荷数的测定 依赖于相关等离子体参数的准确测量。本论文主要利用西南物理研究院 HL-2A 装 置上光谱组与可见轫致辐射诊断相关的放电实验得到的精确参数值,对在不同放 电位形下的 Zeff 及其径向分布和不同加热方式对 Zeff 的影响这两方面进行研究。论文介绍了 HL-2A 上多道可见轫致辐射诊断系统和电荷交换复合光谱(CXRS)诊断系统,阐述了有效电荷数的光谱诊断原理和数据处理方法,凭借以上系统测 量出的可靠光谱数据,运用 Matlab 软件编程对数据进行处理和分析。对比分析不 同放电位形,得出不同的有效电荷数径向分布及 Zeff 与电子密度 ne 的依赖关系,并 且在偏滤器位形时有效电荷数比孔栏位形时小约 50%。此外,还统计分析了 2010 年春季实验的有效放电,显示出偏滤器对杂质的抑制作用。分析了不同的等离子体加热方式,电子回旋加热(ECRH)期间有效电荷数明显升高,而两种加热方式 同时进行时中性束注入(NBI)加热可以抑制有效电荷数的增加。为了获得更加准 确的 Zeff ,将所测轫致辐射信号与光谱仪测得的 CXRS 信号进行比较,利用 CXRS 背景光谱实现测量,由于仪器和实验条件的限制仅得到初步模拟结果。关键词:轫致辐射, 有效电荷数, 放电位形, 加热方式, 抑制作用IABSTRACTABSTRACTAccurate value of the effective ionic chargeZeff is of key importance in a tokamakreactor, since the value ofZeff is related to bremsstrahlung radiation losses, loopvoltage, neutron yield, fusion power, etc. The measurement ofZeffis bound up withthe accurate measurement of related plasma parameters. Two tasks of this paper are based on the precise parameter values measured by the discharge experiments about visible bremsstrahlung diagnostic in the spectral group on HL-2A tokamak in theSouthwestern Institute of Physics. StudyingZeff and its profiles in different dischargeconfigurations and the influences of different heating methods onZeff .This paper has main introduced the multi-channel visible bremsstrahlung system and the charge exchange recombination spectrum (CXRS) diagnostic system in theHL-2A tokamak. It has expounded spectral diagnostic principle ofZeffand dataprocessing algorithm. Using Matlab to dispose and analyse raw data that were measured b
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