【摘 要】
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电子回旋辐射是托卡马克上常见的等离子体温度诊断系统,能够直接获得较高空间分辨率和时间分辨率的电子温度分布和演化数据,被广泛用于电子热输运,磁流体(MHD)不稳定性和快电子动
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电子回旋辐射是托卡马克上常见的等离子体温度诊断系统,能够直接获得较高空间分辨率和时间分辨率的电子温度分布和演化数据,被广泛用于电子热输运,磁流体(MHD)不稳定性和快电子动力学等研究中。本文主要围绕J-TEXT上电子回旋辐射诊断的建造升级及其相关物理研究展开。 本文介绍了ECE系统的建立以及针对原有ECE系统的不足所进行的改造,将原有的16道外差式ECE系统升级为24道,采用了耿氏源结合平衡混频器的方案替换了原有的谐波混频方案,改进了视频放大电路,使其输出匹配采集系统的输入,同时能获取更大的放大增益。通过改进,新的ECE系统有了更好的温度响应以及更宽的等离子体覆盖范围,在纵场为1.8T的时候,等离子体的覆盖范围达到了全部区域的,同时通过窄带带通滤波建立了八道高分辨率ECE,2道系统为定频,6道通过YIG滤波器实现了频率以及带宽的可调节,高分辨率ECE可在实验过程中作为24道ECE系统的补充,用于一些需要高空间分辨的细节研究。 探究了绝对标定和相对标定的原理和方法,对各种标定方式的优缺点进行了分析,在J-TEXT上实践了多种标定方式,最终选定了适合于J-TEXT的相对标定方法并给出了合理的相对标定结果。 磁岛的存在会降低等离子体的约束性能,甚至导致破裂,本文研究了多种通过ECE测量磁岛的方法,并结合磁探针信号进行分析,提出了磁岛演变过程中直观、可靠测量方式,为今后开展相关的研究提供了新的方法。 利用改进ECE系统,基于温度扰动测量电子热输运系数的原理和方法,并通过锯齿的传输过程成功测得了等离子体高低场侧的电子热输运系数。
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