EAST装置极紫外光谱诊断系统

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yong1123
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磁约束聚变装置等离子体中,中Z杂质(C、N、O)和高Z杂质(Fe、Cr,Ar)在极紫外波段有着丰富而密集的谱线。研究该波段杂质谱线特征对于理解等离子体与壁的相互作用,估计杂质辐射损失,研究杂质输运现象至关重要。为了能够同时观测不同电离态杂质谱线,需要一个波段范围广,同时具有高波长分辨率和时间分辨能力的光谱仪。本文主要内容是为EAST全超导托卡马克装置研制一套极紫外(EUV)光谱诊断系统,用于高电离态杂质线辐射研究。   当前各磁约束聚变装置所使用的EUV光谱仪通常由三部分构成:狭缝、光栅、探测器。本文对光谱仪主要组成部件光栅和探测器原理作了介绍。光谱测量是一种非常重要的高温等离子体诊断方法,它能提供等离子体信息,确定电子温度和密度,离子温度,以及离子速度。   EAST装置EUV光谱仪采用球面变线距全息光栅作为分光元件,利用大面积、高分辨率背感光CCD作为探测器,在获得高时间分辨率的同时,具备了空间分辨能力。EUV光谱仪安装在EAST装置B窗口主抽气管道末端,用来观测上半空间等离子体。   在EAST放电期间,利用该系统获得50-500(A)波段杂质谱线,验证了EUV光谱仪的性能。通过对等离子体冲氩气,利用已知波长的Ar线,对谱仪进行了初步的原位标定。利用EUV光谱仪观测了C、O杂质的几条强线,以及低杂波、低参数放电条件下谱线特点,获得初步试验结果。它将成为研究EAST的芯部杂质行为和相关物理的主要诊断,为EAST高参数稳态运行提供重要的物理支持。
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