关于二氧化碳激光相干散射诊断的考虑ppt课件

1、关于二氧化碳激光相关散射诊断的思索李亚东 李建刚.一根本知识和背景宏观不稳定性波和等离子体相互作用微湍流和反常输远边境层物理当前磁约束聚变研讨面临的四大问题董家齐.Collective scattering from waves and fluctuation N.C.Luhmann and W.A.Peebles (Laser diagnostics of magnetically confined thermonuclear plasmas) First, low-frequency micro-instabilities,such as drift waves and convectiv

2、e cells,are thought to be the main cause of the anomalous transport existing in present day tokamak plasmas.反常输运研讨Second , RF heating at the lower hybrid and harmonics of the electron and ion cyclotron frequencies are likely to develop into cost effective alternatives to neutral beam heating. A stud

3、y of the launching,propagation,mode conversion, and damping of such waves is of importance in understanding the heating mechanisms and improving efficiencies.波与等离子体相互作用Third,the external launching of waves in fusion plasmas and a measurement of their dispersion relations can lead to a spatially and

4、temporally resolved determination of plasma parameters such as ion temperature 丈量离子温度、 粒子分布、.托卡马克安装能量输运表示图反常输运指的是反常的热传导；实验中的电子热导e是新经典实际值的23个数量级，离子热导I在实验中可以接近新经典实际值。.等离子体物理诊断 等离子体形状根本参数丈量等离子体约束形状(等离子体参数分布丈量-密度、温度、磁场、)等离子约束形状的本质(反常输运和稳定性监测)微涨落(温度、密度、磁场)MHD及破裂.漂移波类型的湍流漂移波类型的湍流来源于等离子体宏观物理量的不均匀性，这些不均匀物理量

5、的分布线型决议湍流性质，同时决议等离子体的输运。.HT-7安装可进展k=823cm-1的有效丈量，进展了k=31cm-1的丈量尝试.JET-GS2 scancode.DIII-D.TEXT实验-高k离子模湍流对于不同加料方式的表现(i 模).二HT-7安装CO2激光相关散射诊断开展过程(2003年春季实验相关散射信号 k=12cm-1).TEXT安装相关散射诊断信号1.TEXT安装相关散射信号2.HT-7安装相关散射信号(2005.5 k=23cm-1 频谱为 t=0.1 s).Fluctuations and anomalous transport in tokamaks (Wootton

6、et al) Phys.Fluids B, Vol.2.No.12, December 1990当K值大于某一值，随着k值的增大对应的散射信号越弱，这篇综述文献总结的相关散射诊断所测k谱范围为0 k 20cm-1。.三近期任务目的 在下轮实验中实现k=9cm-1、k=18cm-1、k=27cm-1三路同时监测并开展相关的实验。k丈量范围827cm-1)进展大k监测尝试 k=8cm-1、k=18 cm-1、k=35cm-1 ETG 争取在明年的国际会议成都上与DIII-D的相应诊断任务进展学术交流 .二氧化碳激光相关散射系统与远红外激光、微波相关散射系统的比较散射信号强度 PSP002LV2()

7、2 P0 、0-激光功率、波长 ； Lv-散射体积；混合长度估计 /n 1/(Ln) Ln= d(ln n) /d(ln r)微波、远红激光散射系统： 对光源功率要求不高；纵向空间分辨率较好；机械精度和稳定度要求不高；元器件维护；维护方便。 单光源k谱丈量范围窄；(安装中窗口空间的限制) 在等离子体中有折射效应；对聚变安装的约束层(Q=1Q=2)丈量困难；要思索聚变安装中的等离子体的截止密度。CO激光散射系统： 二氧化碳激光转换效率高，容易获得高功率光源；波长短、可进展大范围的k谱丈量；在聚变安装等离子体丈量中不用思索折射效应和截止密度。 对于光学系统的稳定性、精度要求高，光学元器件防护困难。

8、.(四)为提高相关散射系统信噪比采取的手段i改动探测器的偏置方法ii改良激光系统.采用电流放大器任务方式进展偏置同时预备反偏补偿任务方式.(i)对激光的前腔镜、后腔镜和布儒斯特窗加水冷(ii)在激光的后腔镜加装精细定位器，微调激光腔长 小角度相关散射系统需求对激光束进展长光程成像，其k谱的分辨才干由激光束的束腰决议，因此激光光束必需是TEM00；由于散射束与本振束的强度比为1：1057，所测频谱范围为02M Hz，因此本振激光束必需稳定。引起激光输出涨落的主要要素有： 高次杂模干扰，多纵模干涉，激光体系的自组织景象，放电管气壁不稳定及任务气体流场的扰动。因此这种激光品很难是工业产品。.(五)CO2激光相关散射仪与CO2激光干涉仪的系统比较二氧化碳激光器二氧化碳激光器光束分束1:1光束分束 1:200400光束位相调制声光调制光束位相调制声光调制红外高斯光束成像系统红外高斯光束成像系统HgCdTe探测器(1:1)HgCdTe探测器(1:1057)相位