等離子體旋轉(zhuǎn)及其剪切能夠有效地抑制磁流體不穩(wěn)定性并改善等離子體約束。速度的準(zhǔn)確測(cè)量是研究等離子體旋轉(zhuǎn)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),而對(duì)旋轉(zhuǎn)的理解則是實(shí)現(xiàn)高性能等離子體的重要支持。本文分析了能量相關(guān)的截面效應(yīng)對(duì)電荷交換復(fù)合光譜(CXRS)速度測(cè)量的影響,詳細(xì)闡述了 X射線彎晶譜儀(XCS)面臨的高溫度應(yīng)用、波長(zhǎng)標(biāo)定和參數(shù)反演問(wèn)題及其解決方案,研究了 LHD仿星器上的非對(duì)稱平行流,總結(jié)了 EAST托卡馬克上電子回旋波(ECW)驅(qū)動(dòng)等離子體環(huán)向旋轉(zhuǎn)的基本特性。在LHD上,通過(guò)上下對(duì)稱布置的極向CXRS,從實(shí)驗(yàn)上直接測(cè)量了由截面效應(yīng)引起的修正速度Vcor。分析表明,Vcor與離子溫度Ti真呈線性關(guān)系。利用此特性,獲得了束能量與Vor/Ti的關(guān)系曲線。根據(jù)原子數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)(ADAS)截面數(shù)據(jù),研究了Vcor與有效發(fā)射系數(shù)Q的關(guān)系。結(jié)果表明歸一化的有效發(fā)射系數(shù)梯度(1/Q)dQ/dv是決定Vcor的主要因素;同時(shí),理論的修正速度與離子溫度之比δv/Ti與(1/Q)dQ/dv線性相關(guān)。基于δv/Ti與(1/Q)dQ/dv的線性關(guān)系,根據(jù)Vcor/Tj從實(shí)驗(yàn)上獲得了(1/Q)dQ/dv。碳光譜系統(tǒng)中(1/Q)dQ/dv... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：153 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 磁約束聚變
        1.1.1 能源與可控聚變
        1.1.2 托卡馬克和仿星器
    1.2 等離子體旋轉(zhuǎn)
        1.2.1 等離子體旋轉(zhuǎn)的重要性
        1.2.2 影響等離子體旋轉(zhuǎn)的因素
    1.3 非對(duì)稱平行流研究現(xiàn)狀
        1.3.1 磁面上的速度流分布
        1.3.2 利用非對(duì)稱平行流測(cè)量徑向電場(chǎng)
        1.3.3 密度非對(duì)稱性對(duì)平行流的影響
    1.4 電子回旋波驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的研究
        1.4.1 直接驅(qū)動(dòng)力
        1.4.2 輸運(yùn)系數(shù)
        1.4.3 殘余協(xié)強(qiáng)
    1.5 物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
        1.5.1 EAST和LHD聚變裝置
        1.5.2 速度測(cè)量診斷
        1.5.3 其他相關(guān)診斷系統(tǒng)
    1.6 本文內(nèi)容
第二章 截面效應(yīng)對(duì)CXRS速度測(cè)量的影響
    2.1 極向電荷交換復(fù)合光譜
        2.1.1 極向CXRS光路布局
        2.1.2 極向CXRS中的截面效應(yīng)
        2.1.3 極向CXRS譜線種類及中性束
    2.2 截面效應(yīng)誘發(fā)的修正速度及其與束能量的關(guān)系
        2.2.1 修正速度測(cè)量原理
        2.2.2 修正速度與離子溫度的關(guān)系
        2.2.3 修正速度與束能量的關(guān)系
    2.3 有效發(fā)射系數(shù)對(duì)修正速度影響
        2.3.1 修正速度與有效發(fā)射系數(shù)關(guān)系推導(dǎo)
        2.3.2 基于ADAS的碰撞截面數(shù)據(jù)
        2.3.3 修正速度的數(shù)值計(jì)算
    2.4 n=2激發(fā)態(tài)原子份額
        2.4.1 n=2激發(fā)態(tài)原子的有效發(fā)射系數(shù)計(jì)算
        2.4.2 測(cè)量的n=2激發(fā)態(tài)原子份額
    2.5 本章小結(jié)
第三章 X射線彎晶譜儀
    3.1 適用于大電子溫度范圍測(cè)量的雙晶體結(jié)構(gòu)譜儀
        3.1.1 雙晶體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)
        3.1.2 雙晶體結(jié)構(gòu)的可行性驗(yàn)證
        3.1.3 雙晶體結(jié)構(gòu)存在的挑戰(zhàn)
    3.2 基于不同波長(zhǎng)譜線的速度標(biāo)定
        3.2.1 X射線彎晶譜儀診斷速度標(biāo)定方法概述
        3.2.2 基于不同波長(zhǎng)譜線標(biāo)定的原理
        3.2.3 基于不同波長(zhǎng)譜線標(biāo)定可行性驗(yàn)證
    3.3 等離子體測(cè)量參數(shù)反演
        3.3.1 參數(shù)反演原理
        3.3.2 基于三次樣條函數(shù)的正向反演技術(shù)實(shí)現(xiàn)
        3.3.3 反演幾何位型
        3.3.4 正向反演的可行性驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 非對(duì)稱平行流
    4.1 全剖面速度結(jié)構(gòu)測(cè)量基礎(chǔ)
        4.1.1 環(huán)向電荷交換復(fù)合光譜
        4.1.2 積分效應(yīng)對(duì)速度測(cè)量的影響
        4.1.3 全剖面結(jié)構(gòu)測(cè)量原理
        4.1.4 非對(duì)稱平行流系數(shù)
    4.2 非對(duì)稱平行流結(jié)構(gòu)
        4.2.1 非對(duì)稱平行流反向現(xiàn)象
        4.2.2 非對(duì)稱流強(qiáng)度與徑向電場(chǎng)的關(guān)系
    4.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與新經(jīng)典理論對(duì)比
        4.3.1 速度梯度對(duì)非對(duì)稱流的影響
        4.3.2 磁場(chǎng)位型對(duì)非對(duì)稱流的影響
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)與新經(jīng)典理論差異的可能機(jī)制
    4.4 本章小結(jié)
第五章 電子回旋波對(duì)等離子體環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
    5.1 電子回旋波系統(tǒng)
    5.2 歐姆等離子體中電子回旋波對(duì)環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
        5.2.1 歐姆條件下ECRH對(duì)環(huán)向旋轉(zhuǎn)影響的基本特性
        5.2.2 不同環(huán)向角ECW對(duì)環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
    5.3 LHCD等離子體中電子回旋波對(duì)環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
        5.3.1 低雜波條件下ECRH對(duì)環(huán)向旋轉(zhuǎn)影響的基本特性
        5.3.2 ECRH沉積位置在LHCD等離子體中對(duì)環(huán)向旋轉(zhuǎn)的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]組合式超大尺寸測(cè)量技術(shù)在EAST裝置中的應(yīng)用[J]. 顧永奇,于連棟,覃世軍.  工具技術(shù). 2012(03)



本文編號(hào)：2912763