一、CCD技术在HL1M等离子体诊断中的应用（论文文献综述）
杨清泉[1]（2019）在《托卡马克小幅度ELM运行模式及ELM控制研究》文中研究表明边缘局域模（ELM）是在高约束（H模）等离子体边界经常出现的一种磁流体力学不稳定性。大幅度边缘局域模爆发对ITER、CFETR等未来大型聚变堆装置而言危害巨大。大幅度ELM不仅影响聚变堆中偏滤器靶板和壁材料的使用寿命,还会产生新的杂质污染主等离子体,严重威胁聚变堆的高约束稳态运行。但另一方面,ELM的爆发又有利于等离子体中杂质以及聚变反应产生的氦灰的排出。简而言之,边缘局域模是一把“双刃剑”,需要对其加以控制和利用。ITER装置的基础运行模式为带有Type-I ELM的高约束运行模式。因此,需要发展边缘局域模控制技术,缓解ELM的爆发。CFETR装置参考的是带有自发小幅度ELM的Grassy ELM运行模式,因此需要对此模式进行深入研究。EAST托卡马克装置具有ITER、CFETR等未来聚变堆的全超导、低动量注入、金属壁等特征,在EAST上开展ELM控制及高频小幅度ELM运行模式的研究可为ITER、CFETR等未来聚变堆提供借鉴。本论文首先分析了EAST上边缘局域模的特征,包括利用快动探针系统分析了Type-I ELM的动力学过程,以及建立了EAST上边缘局域模特征与宏观等离子体参量的统计数据库。统计发现,ELM的频率与幅度成反比。ELM的幅度随着边界安全因子q95的增加而下降,与弦平均密度nel、储能WMHD、归一化比压βN的统计关系弱,与归一化密度nnel/nGW、上三角度δU以及低杂波功率呈一定相关性。统计发现,在有中性束加热的情况下,边缘局域模的幅度随着环向旋转的增加而增加。ELM控制方面,本论文新发展了低杂波高频调制控制ELM技术,并在EAST托卡马克上做了首次尝试。实验表明,只有当低杂波调制频率足够接近自然ELM频率（相差不超过±30%）,调制功率超过阈值功率（1MW）时,才可能成功调制触发ELM。进一步地研究发现,低杂波调制触发ELM的机理是:低杂波在刮削层中产生螺旋电流丝带（HCFs）,这些电流丝带改变边界等离子体的拓扑结构,造成台基区底部密度的“泵出”,而台基顶部的密度几乎不变,由此形成的局域陡峭的压强梯度最终触发了ELM。高频小幅度ELM运行模式方面,本论文在高q95、高极向比压βp、高δU以及较高内感1i的情况下成功在EAST上建立起稳定重复高约束的高频小幅度Grassy ELM运行。实验研究发现,Grassy ELM的幅度可降低至Type-I ELM的1/10,崩塌区域局限在台基陡峭梯度区。Grassy ELM运行区的粒子控制能力强,钨杂质的排出能力显着强于Type-I ELM运行区。Grassy ELM的获得不依赖于磁场方向和低杂波,fELM>500 Hz的Grassy ELM出现的边界条件是q95 ≥ 5.3,βp ≥ 1.1。Grassy ELM与低旋转、高密度、高自举电流份额以及辐射偏滤器都有很好的兼容性,这有利于在保持芯部高约束的同时,为未来聚变堆探索稳态和瞬态热负荷集成化解决的方案。在低q95下,通过在偏滤器区域充入适量的杂质气体脉冲可以实现从Mixed ELM到Grassy ELM的转换。对Grassy ELM物理机制的研究发现,Grassy ELM与Type-I ELM都是剥离-气球模（PBM）驱动的不稳定性,其线性最不稳定模的模数、宽窄并不能决定ELM的大小。非线性模拟研究发现,Grassy ELM幅度较小的原因为:Grassy ELM的台基初始崩塌后,PBM不稳定性边界较崩塌前扩张,崩塌后的台基处于PBM稳定区,台基停止崩塌,避免了大ELM的产生。Grassy ELM运行区中的高q95、高βp、高δU以及高Shafranov位移都有利于Grassy ELM初始崩塌后,其台基PBM不稳定性边界的扩张。研究发现,趴的台基密度分布以及宽的台基有利于小ELM的获得。Grassy ELM较高的刮削层和台基底部密度有利于保护未来聚变堆的靶板和第一壁材料。
段旭如,钟武律[2]（2019）在《中国环流器二号A装置物理实验研究进展》文中研究指明本文介绍了中国环流器二号A（HL-2A）装置概况、系统工程以及在磁约束聚变物理研究方面取得的若干重要进展,尤其是在HL-2A装置上成功实现了具有边缘局域模的高约束模式运行,是我国磁约束聚变实验研究史上具有里程碑意义的重大进展.近年来利用该装置可近性好,原创的加料与控制技术以及先进的高时空分辨诊断系统等独特优势,在HL-2A装置上开展了国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER）及未来聚变堆等离子体相关的前沿物理问题与关键技术的研究,获得了一批国际磁约束核聚变领域创新科技成果,为ITER的运行与实验以及未来聚变堆的设计提供了重要技术基础与支撑.
王捷,刘亮,何小雪,陈文锦,魏彦玲,余德良[3]（2018）在《HL-2A装置上的极向电荷交换复合光谱诊断》文中研究说明介绍了HL-2A装置上的高时空分辨极向电荷交换复合光谱诊断系统。该系统观测范围覆盖了大半径R=1.912.02m的等离子体区域,通过测量碳杂质离子谱线CⅥ（n=8→7,λ=529.06nm）的多普勒展宽,获得离子温度的分布剖面。该系统共有2个光学采集透镜组,其中一个透镜组放置在中性束注入窗口附近,用于观测中性束注入时的主动光谱和被动光谱;另一个透镜组放置在装置的另一侧,用于观测被动光谱。为了实时准确地对各测量通道的波长进行监测,采用了波长λ=532nm的激光作为参考。在有中性束注入的高模放电期间,系统在等离子体边界R2.00m的位置观测到显着的边缘输运垒。
刘平[4]（2018）在《EAST壁材料纳秒激光诱导击穿光谱诊断技术研究》文中研究指明在托卡马克装置中,来自芯部等离子体的热流和粒子流轰击到面对等离子体材料（Plasma-Facing Macterial,PFM）上,引起等离子体与壁材料相互作用（Plasma Wall Interaction,PWI）过程。在托卡马克装置中,PWI问题非常严重。一方面PFM受到粒子流的轰击,导致PFM的侵蚀、杂质产生以及燃料滞留等问题,极大地影响PFM的工作性能和使用寿命;另一方面从PFM进入到芯部等离子体的杂质会冷却和稀释等离子体,甚至使等离子体熄火。因此,研究和分析PWI过程对托卡马克装置长脉冲高参数运行的实现具有重要意义,而实时监测PFM表面元素成分变化是理解PWI过程的关键环节之。针对上述问题,本论文发展了能够适用于托卡马克装置恶劣环境（脉冲放电、强磁场）的激光诱导击穿光谱（Laser Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）壁表面元素成分原位诊断方法。论文的第一部分在实验室条件下模拟研究托卡马克聚变装置EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak）中存在的脉冲放电、磁场环境对 LIBS元素诊断能力产生的影响。论文的第二部分,以第一部分实验结果为基础,把LIBS系统成功建立在EAST装置上,在线原位研究PWI过程中PFM表面锂化壁处理、杂质沉积和燃料滞留特征以及离子回旋放电清洗过程。具体内容如下:在第二章中,介绍了 LIBS技术工作原理和系统基本构成,阐述了纳秒激光与物质相互作用过程中等离子体形成机制、等离子体辐射谱线特性、谱线展宽机制,并给出等离子体参数（电子温度和密度）的诊断方法。针对等离子体在扩散膨胀过程中的时间演化特性,研究了等离子体发射光谱强度、等离子体电子温度、电子密度等在等离子体产生、膨胀、冷却过程中的变化情况。实验发现,随着探测门延时的增加,发射光谱强度和谱线信背比呈现出先增加后下降的趋势,而连续辐射背景、等离子体电子温度和密度则是在逐渐下降。因此,可以设定一个合适的光谱信号采集时间,以获取最佳LIBS光谱信号。在第三章中,为优化LIBS技术在托卡马克装置放电期间壁诊断效果,我们在实验室模拟研究了脉冲放电对LIBS分析能力产生的影响。实验发现火花放电能显着增强激光诱导等离子体光谱信号、电子温度和密度并提高LIBS探测灵敏度。光谱信号增强倍数随激光能量密度的增加呈下降趋势,实验表明在激光能量比较低时,火花放电引起的信号增强倍数更加明显。考虑到EAST装置中磁场在炮间及炮中均存在,本章重点研究了磁场对LIBS诊断技术产生的影响。实验发现,磁场约束作用能增强LIBS谱线强度,且磁场强度越大,增强效果越明显。增加入射激光能量密度,磁场约束作用也随之增加。环境气压对LIBS光谱信号的影响表现为,不管是否存在外加磁场,LIBS谱线强度都是随着环境气压的升高而增强,在气压为50 mbar时谱线强度达到最大值,之后随着气压的继续升高,谱线强度开始下降。当气压在1×10-5mbar至0.1mbar之间变化时,磁场约束作用引起的光谱信号增强倍数较大,而当气压高于0.1 mbar时,磁场约束对光谱信号的增强效果不明显。实验还发现,当背景气体为氦气时获得的光谱信号增强倍数最为明显。对观察到的实验现象,文中给出了详细的解释。研究了高真空环境下强磁场（1.1 T）对纳秒激光烧蚀钼,硅和碳靶产生等离子体的影响。实验表明,磁场约束作用能增强等离子体的原子谱线和离子谱线强度,且光谱信号增强倍数随延迟时间的增加呈现出先增加后下降的变化趋势。结合磁流体动力学理论模型解释了这种现象,并得出谱线信号增强倍数主要由等离子体电子温度、密度、上能级寿命以及磁场强度决定。首次发现磁场对锂（Li）等离子体的Li原子和Li离子辐射信号选择性增强的现象。研究了等离子体谱线强度的时间演化和空间演化特性,估算出了不同激光能量密度下锂等离子体中电子温度、离子数密度与原子数密度比值变化情况,并从原子/离子复合和电子碰撞激发两个过程进行分析,得出磁场约束增加了等离子体内电子与离子复合,导致Li原子谱线辐射信号增强,Li离子数密度减少和Li离子光谱信号减弱。ICCD相机记录的等离子体图像的时间演化特性验证了这种实验结论。出现Li元素的这种特殊现象是因为与Li原子的电子组态（1s22s1）相比,Li离子拥有更加特殊的电子组态（1s12s1）。导致Li离子拥有更多的最低空置原子轨道（Lowest Unoccupied Atomic Orbit,LUAO）和更大的复合碰撞截面。在第四章中,通过前期原理实证和实验室模拟研究,首次实现了把LIBS技术和EAST装置相结合,在线研究EAST壁材料上锂化壁处理、杂质沉积和燃料滞留特征以及离子回旋放电清洗过程。实验测定总的锂膜厚度约为1.3 μm,锂膜的平均沉积速率约为0.522 μm/hour,壁表面沉积锂的总质量约为41.65 g,平均沉积率约为4.65 mg/s。研究EAST装置中锂化处理后第一壁表面Li-D/H共沉积层和H/（H+D）比值的变化情况。获得了钼,钠,钙,锂,氘和氢等元素随激光脉冲数的变化趋势,检测了壁材料表面H/（H+D）值随EAST放电天数的变化特性,以及每天壁上氘滞留比例情况。表明锂能吸附H同位素,明显降低托卡马克装置内H/（H+D）比值。首次采用LIBS技术在线监测EAST装置中离子回旋放电清洗过程,研究了离子回旋放电清洗在钼壁和钨壁上的清洗效果。实验发现以氦气作为工作气体的离子回旋放电清洗能有效移除壁表面的锂、氘、氢,且对氘、氢的清除没有选择性。实验还发现在钼壁上滞留的锂要多于钨壁,而钨壁上锂的清除速率要快于钼壁。以上实验数据表明,LIBS技术用于原位在线诊断聚变装置壁状态,对理解和分析聚变装置中PWI过程具有巨大的应用前景。
王宏北[5]（2018）在《激光散斑干涉诊断托卡马克EAST第一壁形貌实验平台建立及应用研究》文中提出清洁安全的核聚变能对解决中国能源供给问题尤其重要,而磁约束托卡马克是目前最有可能实现受控热核聚变的方法。磁约束聚变能的实现主要面临物理和材料两方面的瓶颈问题:高参数稳态等离子体物理问题和托卡马克装置及未来反应堆关键材料问题。等离子体与壁相互作用（Plasma Wall Interaction,PWI）过程与机理的研究有助于解决上述问题,研究PWI的过程与机理并施以有效控制,被认为是实现受控热核聚变的最核心问题之一,对未来中国聚变工程实验堆（ChinaFusionEngineeringTestReactor,CFETR）的设计、建造和运行都具有重要意义。激光散斑干涉技术是一种非接触式全场实时测量技术,具有通用性强、测量精度高、测量动态范围宽等诸多优点,因而成为核聚变托卡马克第一壁形貌动态监测的重要诊断手段,可针对第一壁材料表面所发生的形貌变化,如表面位移、应力应变、材料侵蚀、粒子再沉积等,进行原位在线实时测量。本论文以激光散斑干涉技术应用于托卡马克第一壁形貌动态监测为研究背景,主要开展了以下工作:第二章基于散斑干涉技术,在实验室条件建立了激光散斑干涉第一壁形貌动态监测与诊断研究实验平台（Speckle Interferometry Experiment Platform in Dalian University of Technology,DUT-SIEP）,该平台主要由激光光源系统、高精度压电陶瓷位移系统和高分辨成像系统组成。激光光源系统包含可调谐染料激光器、OPO激光器、半导体激光器和He-Ne激光器等,可有针对性的选择激光波长与激光能量输出,用于满足不同待测材料表面形貌特征及反射率差异的要求;高精度压电陶瓷位移系统由压电相移传感器和高灵敏度驱动控制器组成,具备亚毫秒的响应时间,可实现0～2微米范围的高精度位移,其有效行程范围内位移偏量分辨率为0.1纳米;高分辨成像系统可通过外触发时序控制,与纳秒脉冲激光保持同步,实现2208[H]×3000[V]分辨率的图像连续高速采集。第三章为了实现托卡马克EAST第一壁形貌诊断的技术要求,实验平台各硬件系统均与集成控制终端进行连接,通过自主开发托卡马克EAST第一壁形貌监测集成控制与数据采集系统,将实验平台的时序同步控制与散斑干涉图像采集功能进行整合,实现了激光散斑干涉形貌测量的程序化远程控制,使DUT-SIEP实验平台成为托卡马克第一壁形貌诊断研究的重要离线测试平台,为解决托卡马克第一壁形貌在线动态监测提供技术保障和支撑。第四章利用激光烧蚀模拟托卡马克第一壁表面的微尺度形貌变化,开展了金属钨镜与金属钼镜的单波长和双波长激光散斑干涉形貌诊断测量,通过激光散斑干涉形貌测量结果与轮廓仪和共聚焦显微镜的形貌表征结果比对,验证了 DUT-SIEP实验平台的形貌测量准确性与可靠性,是未来EAST第一壁形貌诊断研究的重要原理实证工作。第五章面向真实的EAST偏滤器钨瓦开展双波长激光散斑干涉离线形貌诊断研究,并模拟了 EAST装置的远场实验条件,通过对双波长散斑干涉形貌测量与诊断的研究,进一步验证了激光散斑干涉技术应用于EAST装置第一壁形貌原位在线监测的可行性,检验了 DUT-SIEP实验平台及未来EAST原位、在线监测集成控制终端与数据采集系统的可靠性,为EAST装置第一壁形貌原位动态监测平台,提供前期工作基础和设计参考。
袁啸林[6]（2018）在《基于ITER CODAC架构的CFETR真空与加料控制系统设计及在EAST验证实验》文中研究指明真空与加料系统是全超导托卡马克装置重要的组成部分,一方面为可控热核聚变反应提供高真空环境,另一方面通过多种加料手段为可控热核聚变反应提供燃料气体和其他实验所需气体。在CFETR（China Fsuion Engineering Test Reactor）中,真空与加料控制系统将会面临复杂的现场工况,因此借鉴ITER CODAC（COntrol Data Access and Communication）的仪器与控制（Instrument&Control,I&C）系统设计体系,用于CFETR的真空与加料控制系统设计,不仅是对CFETR真空与加料控制系统设计的探索,为未来CFETR的建设积累工程设计经验,提供有意义的参考;同时将该系统架构部署于EAST真空与加料控制系统中,对提升EAST真空与加料控制系统的效能和规范程度,保障EAST真空与加料控制系统稳定可靠运行,并且与中央控制系统的无缝集成具有重要意义。本文首先分析了 ITER CODAC架构体系,通过对该体系的网络通讯架构设计,控制系统层次划分,通道访问机制,仪器接口方式,人机交互设计,数据归档和回溯,通道报警机制,输入输出控制器（Input Output Controller,IOC）以及CFETR真空抽气系统与加料系统组成的分析,设计了 CFETR真空与加料控制系统与中央控制系统和外部支撑系统的网络接口以及接口的管理方式,并从工程设计的角度对控制系统的接地方式以及控制器选型进行了探索和研究。其次围绕CFETR的真空与加料控制系统的软硬件系统架构设计和关键技术问题进行研究,分别从控制系统核心设计方法,系统硬件架构和系统软件架构三个方面剖析设计思路,实现CFETR真空与加料控制系统原型的设计。在核心设计方法中通过对控制器内部与CODAC接口,软件的标准化设计以及系统授时系统三个层次的分析,设计了真空与加料控制系统原型。在控制系统硬件架构设计中,首先对真空与加料系统的硬件组态和设备选型进行设计,其次针对大规模集散控制系统的需求,真空抽气和加料的控制系统分别采用相互独立的光纤环型网络拓扑,构成双光纤环网结构,将底层环网与顶层的EPICS架构相结合,构建了真空与加料控制系统的硬件控制层次结构,最后借鉴ITER CODAC的规范对控制系统的机柜内部状态监控进行设计。在系统软件架构中,针对真空设备智能化的趋势设计了多协议的数据交互平台和分子泵数据通讯群组,提高了控制系统智能化水平和设备的监控能力。本文最后讨论将CFETR真空与加料控制系统设计原型在EAST装置上进行先行验证试验,根据EAST现场的实际工况,真空与加料控制系统采用分布式架构对各个现场分控系统进行部署,并实现对控制柜内关键数据的实时监测。在EAST真空与加料控制系统中实地部署双光纤环型网络,实现各个分系统的数据通讯链路连接和稳定的数据传输。分析EAST抽气系统和各加料控制系统的实际控制需求以及现场设备的接口方式,采用ITER CODAC仪器与控制系统架构体系,设计和实现了各分系统的控制功能,并在EAST上验证了各个分控制系统的功能,完成了控制系统 DC（Device Controller）层,IOC 层和 OPI（Operator Interface）层的三层架构的设计与验证。综上所述,通过在EAST装置实验验证基于ITER CODAC架构的CFETR真空与加料控制系统原型,证明了该控制架构在CFETR应用的可行性以及系统运行的可靠性。
李景春[7]（2016）在《托卡马克中电子回旋波和高谐快波电流驱动的研究》文中研究表明为实现托卡马克高性能稳态运行,托卡马克中等离子体电流必须用非感应电流驱动产生和控制。电子回旋波电流驱动和高谐快波电流驱动是非感应电流驱动中非常重要的两种方式,因此,利用电子回旋波,高谐快波,以及它们联合驱动等离子体电流是受控核聚变研究中的重要课题。本文结合托卡马克装置,对电子回旋波电流驱动,高谐快波电流驱动,电子回旋波和高谐快波联合电流驱动,以及电子回旋波抑制磁流体不稳定性进行了系统的理论和模拟研究。主要成果如下：1、结合射频波电流驱动理论,编写了准线性的Fokker-Planck（FPR）程序,并将此程序与其他国际上通用的程序进行Benchmark。利用FPR,研究了HL-2A托卡马克装置上的电子回旋波电流驱动。给出了波的传播轨迹,功率的沉积,和驱动电流的分布。研究了电子回旋波电流驱动中的准线性效应,结果表明：在考虑的功率范围内,电子回旋波电流驱动的准线性效应并不明显；0.5MW/68GHzO1模和1MW/140GHz X2模,最大的电流驱动效率分别是～0.029×1020 A/W/m2和～0.020x 1020 A/W/m2。最后还研究得到等离子体参数（温度,密度等）,电子回旋波发射位置对电子回旋波电流驱动的依赖关系。2、研究了EAST装置上的高谐快波电流驱动。结果表明,高谐快波电流驱动效率并不随波频率的增加而单调增加,这个现象归因于高谐快波的多次吸收。研究还显示,随着发射波平行折射率的增加,电流驱动效率先增加,后降低；高谐快波电流驱动中的准线性效应不可忽略,电流驱动效率随着射频功率增加而显着增加,弧电场的存在也可以提高高谐快波电流驱动的效率。3、利用GENRAY/CQL3D程序,对高谐快波和电子回旋波联合电流驱动进行数值分析和计算。对于电子回旋波和较低频率的快波,发现无显着的协同电流,而对于电子回旋波和高谐快波,正的协同效应在托卡马克装置双波联合电流驱动中首次获得。正的协同效应可以用电子分布函数图形象生动地解释。结果还表明,协同电流和协同系数会随电子回旋波和高谐快波功率的增加而明显地增加,而且在考虑的波功率范围内没有负协同效应出现。4、结合HL-2M装置,对电子回旋波电流驱动以及其对撕裂模和锯齿模的抑制进行了研究。得到了发射角,驱动位置等因素对驱动能力的影响,以及定量地给出了抑制撕裂模所需要的波功率。研究表明：不论是撕裂模的抑制,还是锯齿模的控制,上斜天线都具有更好的抑制性能。此外,在中平面发射中,相比于上下发射镜,中发射镜的电子回旋波能驱动更大的电流和更窄的电流剖面,因而对撕裂模和锯齿模控制也更为有利。总之,本论文深入研究了电子回旋波电流驱动,高谐快波电流驱动,它们的联合电流驱动,以及电子回旋波对磁流体不稳定性的抑制。理论和模拟结果必将有助于彻底弄清射频波非感应电流驱动,尤其是双波联合电流驱动机制,以促进实现托卡马克的高性能稳态运行。
杨上元[8]（2016）在《聚变等离子体MIR诊断系统准光光路研究》文中研究表明能源是社会发展的基石。在人类工业发展的前期,主要是传统能源支撑着其发展,如煤炭、石油、天然气等,但这些传统能源的储量是很有限的,不能满足长期发展需求。受控核聚变是现阶段发现有较大希望解决未来生存发展所需能源缺漏问题的手段,现阶段理论确定能实现的方式主要包括磁约束、激光约束、超声波等,其中,激光约束又叫惯性约束,磁约束主要的装置为托卡马克。在上述三种实现受控核聚变的方式中,较为理想的是磁约束核聚变。在过去的研究中,受控核聚变已经取得很大的进展,并发展得到了一些诊断重要的等离子体参数的方法,如微波测量、全息干涉、光谱、探针等方法。比如这些方法中的微波测量,就可以精确测量等离子体电子密度扰动和分布等重要性质。随着对等离子体了解的加深,发现磁约束等离子体中湍流是一个较为关键的物理量。为了测量等离子体湍流,微波反射成像逐渐发展起来成为较为理想的测量手段。准光学成像的基本原理和微波反射成像的诊断技术是构成微波反射成像系统的重要支撑。微波成像系统中的空间分辨率是一个重要的参数,因此对于准光光路部分,要能通过调节一块或数块透镜来改变准光系统的分辨率,同时达到灵活调节微波反射成像系统的探测区域的目的。参考光学成像原理,像差在成像中是较为核心的参量。所以在准光光路中,要通过调节成像透镜使系统满足点对点成像,实现较好的像差。本论文结合准光学原理和高斯波束传播特性,整理微波反射诊断技术概念以及诊断的方法;梳理光学成像原理,对用透镜和反射镜设计的系统进行对比分析,对成像产生的相差进行系统分析;对系统中使用到的分光镜进行了单独设计分析,并加工测试。在微波反射成像系统中引入准光学系统,这个就是文中所提微波反射成像诊断系统跟其他诊断系统最根本的区别。因此,在微波反射成像系统中一定要注意准光学系统的设计。在对准光学系统中,主要是要尽量满足高斯波束波前曲率半径的匹配和照射到探测面的束斑半径。本文中,结合微波反射成像系统相关的理论基础,并使用仿真软件进行模拟仿真,设计得到了系统的理论模型。设计得到的微波反射成像系统分别工作于8mm波段和5mm波段,8mm波段的准光学系统在反射成像光路使用反射镜来设计,空间分辨率能够达到3cm7cm。5mm波段的准光学系统全部使用透镜进行设计,其空间分辨率能够达到2cm5cm。准光学系统,在微波反射成像系统中主要用于把高斯波束中等离子体截止面探测到的信息传播到探测天线阵列,实现对信息的处理,对探测等离子体性质有一定的实际应用意义。
张镱[9]（2015）在《EAST托卡马克上环向CXRS诊断系统的标定》文中研究指明本论文主要围绕着EAST （Experimental Advanced Superconducting Tokamak）装置上面的环向电荷交换复合光谱（Charge eXchange Recombination Spectroscopy, CXRS）诊断系统的标定工作展开,系统的标定工作可以归纳为三个大的方面,即空间原位标定、波长标定和相对／绝对强度标定。为了确保标定的准确性,一方面在实验开始之前完成了诊断系统的各个标定,另一方面在EAST运行实验期间利用等离子体本身的特性进行了二次标定并与前期的标定结果进行对比。最后通过与其他诊断数据对比,验证了环向CXRS诊断系统的测量结果的准确性。通过对EAST装置以及主要组成部件的介绍,说明了EAST的功能和目标,明确了CXRS诊断系统的工作环境和平台。从CXRS诊断的原理出发,提出了诊断系统固有的一些问题,强调了CXRS诊断在实验过程中需要注意的事项。空间原位标定是收光镜头组件在EAST装置里安装完成后进行的,利用真空室内部的几何测量确定了各道观测视线在切向中性束（Neutral Beam Injection, NBI）方向上的空间位置和角度。为了提高标定精度,2015年EAST实验前,利用了真空测量组的机械臂,它能够提供真空室内部每一个点在EAST托卡马克坐标系下的绝对位置。波长标定是为了确定探测器测量到的谱线的波长值。这项工作从光谱仪的调试阶段就已经开始了,由于CXRS诊断系统要求光谱仪能够进行波长扫描,这就需要把光栅固定在精密旋转台上,在确定波长扫描范围与转台转动的角度关系时完成对波长的标定。由于从直入射狭缝进入光谱仪的光在经过光栅以后导致探测器上的像面弯曲,因此当诊断系统搭建完成以后对于每一道观测光路的光纤都要进行单独的波长标定；在实验运行过程中为了防止诊断系统特别是收光镜头组件受到周围环境的影响出现波长整体漂移的现象,还选出了三道光纤用标准灯照亮以实现波长的实时标定。强度标定是在上述两项工作完成以后进行的,将绝对强度已知的积分球均匀光源放置于EAST真空室内专门设计的光学标定平台上,通过调整光源的位置使得光源出口分别对准每一道观测光路,用位于光谱仪出口处的CCD （Charged Coupled Device）探测器记录下对应的曝光时间以及探测器计数从而得到每一道观测光路的绝对强度校正系数。在EAST实验运行期间,利用CXRS诊断系统获得的初步结果对前期的标定工作进行了校正。首先利用CCD探测器上获得的经过了多普勒频移的Da谱线计算了观测视线与切向NBI的角度,从不同炮号和不同光谱仪获得的结果来看,实验计算出来的结果与空间标定的结果符合得很好。其次是利用等离子体本身发射出来的波长已知的背景谱线对波长标定进行了校核,进一步提高了波长标定的精度。然后通过理论计算出来的轫致辐射强度与CXRS诊断系统测量到的轫致辐射强度进行对比,两者趋势基本一致。本文尝试了将CXRS诊断与直流束发射光谱（DC-BES）诊断结合起来计算C6+杂质离子的密度信息,得到了初步结果,但是需要进行深入地研究。本文最后将CXRS诊断系统测量到的等离子体温度与弯晶谱仪（X-ray Crystal Spectroscopy, XCS）诊断系统数据进行比较,发现两套诊断系统获得的结果非常一致,验证了CXRS诊断系统测量的准确性。
肖金水[10]（2015）在《J-TEXT托卡马克超声分子束注入的实验研究》文中提出托卡马克等离子体需要满足能量三重积条件,才能实现可控核聚变反应的自持燃烧。为了达到要求的等离子体密度,快速高效、经济节约的等离子体加料手段必不可少。传统的普通送气方法加料效率低,响应时间长,不能满足将来聚变装置的要求。因此,有必要进一步探索新的加料方式。超声分子束注入（SMBI）具有加料效率高、结构简单和用途广泛等特点,已经在国内外不同磁约束聚变研究装置上得到应用,取得了不少进展。弄清楚超声分子束的注入过程以及和等离子体相互作用的机制,同时结合现有的加料手段,为托卡马克装置甚至是将来的聚变反应堆提供高效的加料方案,是当前研究需要解决的问题。除了等离子体加料,SMBI还应用于粒子输运、ELM控制、非局域电子热输运、等离子体密度反馈等不同的物理实验研究中,成为一种良好的边缘调制手段。本论文的主要工作为J-TEXT托卡马克超声分子束系统的设计和搭建,以及应用于等离子体加料和非局域热输运物理实验的相关研究。论文调研了超声分子束的形成原理,介绍了国内外各个装置上超声分子束系统的发展概况。在借鉴以往经验的基础上,设计并搭建了J-TEXT托卡马克超声分子束系统。该系统拥有HSMBI和LSMBI两套子系统,除了传统的垂直注入和常温注入以外,能够实现角度注入和低温注入。论文介绍了系统的组成部分,如气路、注入器和控制器等,并给出了系统调试结果。论文通过对比J-TEXT上不同注入参数（如压强、脉宽等）下的加料效果,研究了超声分子束加料剂量的影响。实验发现不同注入量下的SMBI具有不同的加料效果,主要分为适量和大量两种情况。两者的区别在于加料的同时是否激发起磁流体不稳定性。在适量SMBI情况下,不稳定性不会被激发,气体注入后能能快速、明显提升等离子体密度,最大加料效率达到50%。在大量SMBI情况下,不稳定性行为被激发,等离子体约束性能变差,加料效果受到影响,效率只有10%-25%。论文研究了加料效率和等离子体参数的关系,探讨了超声分子束加料方案的优化问题。论文对超声分子束的注入过程和注入期间的等离子体行为做了相应的分析,估计了SMBI进入等离子体之前的平均速度,并观察了其沉积位置。实验发现,超声分子束气体主要沉积在限制器以内1-2cm附近,最大注入深度能达到4cm以上。论文介绍了SMBI注入期间温度、辐射、边界转动速度和湍流等参数的时间演化过程。实验发现在适量SMBI情况下,一定程度的电流密度峰化有助于改善等离子体约束,边界离子饱和流和悬浮电位的涨落量下降。而在大量SMBI情况下,引起的芯部电流密度过于峰化,往往激发m=2,n=1的撕裂模不稳定性。在J-TEXT低密度放电条件下,实验通过注入SMBI脉冲,成功观察到了非局域电子热输运现象。该现象引起的芯部温度上升幅度一般在10%-15%左右,维持时间大约有十几个毫秒,和J-TEXT能量约束时间相当。通过改变放电qa,实验发现温度反转点的位置介于1<q<2之间。在J-TEXT欧姆放电条件下,非局域现象的密度阈值大约为1.7×1019m-3。在同时投入外加扰动场条件下,非局域现象更加明显。结合现有实验结果和理论解释,论文对非局域现象的机制做了初步的讨论。
二、CCD技术在HL1M等离子体诊断中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CCD技术在HL1M等离子体诊断中的应用（论文提纲范文）
（1）托卡马克小幅度ELM运行模式及ELM控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 能源体系未来发展趋势 |
| 1.2 受控热核聚变与托卡马克 |
| 1.3 H模与台基区 |
| 1.4 边缘局域模 |
| 1.5 本论文研究内容与意义 |
| 第二章 边缘局域模研究概述 |
| 2.1 边缘局域模的理论研究 |
| 2.1.1 边缘局域模基本理论的发展 |
| 2.1.2 Peeling-ballooning模型 |
| 2.2 自发小、无边缘局域模研究概况 |
| 2.2.1 EDA H-mode实验研究 |
| 2.2.2 QH模实验研究 |
| 2.2.3 Improved mode实验研究 |
| 2.2.4 Type-Ⅱ ELM实验研究 |
| 2.2.5 Type-Ⅴ ELM实验研究 |
| 2.2.6 Grassy ELM实验研究 |
| 2.3 主动控制边缘局域模技术研究概况 |
| 2.3.1 共振磁扰动线圈控制ELM实验研究 |
| 2.3.2 弹丸调制注入控制ELM实验研究 |
| 2.3.3 快速垂直位移控制ELM实验研究 |
| 2.3.4 超声分子束注入控制ELM实验研究 |
| 2.3.5 其它ELM控制技术实验研究 |
| 第三章 EAST上边缘局域模特征分析 |
| 3.1 EAST托卡马克实验装置 |
| 3.2 EAST上Type-Ⅰ ELM的动力学过程分析 |
| 3.2.1 EAST快动探针诊断系统 |
| 3.2.2 Type-Ⅰ ELM爆发中filaments静电涨落 |
| 3.2.3 Type-Ⅰ ELM爆发中filaments磁涨落 |
| 3.2.4 Type-Ⅰ ELM爆发中filaments运动速度 |
| 3.2.5 Type-Ⅰ ELM爆发中filaments的特征小结 |
| 3.3 EAST上边缘局域模特征统计分析 |
| 3.3.1 EAST上ELM特征统计分析数据库 |
| 3.3.2 ELM频率、幅度的统计特征 |
| 3.3.3 ELM幅度与I_p、B_t、q_(95)的统计关系 |
| 3.3.4 ELM幅度与n_(el)、n_(el)/n_(GW)的统计关系 |
| 3.3.5 ELM幅度与W_(MHD)、β_N、β_p的统计关系 |
| 3.3.6 ELM幅度与δ、k的统计关系 |
| 3.3.7 ELM幅度与环向旋转V_t的统计关系 |
| 3.3.8 ELM幅度与加热功率的统计关系 |
| 3.3.9 ELM特征统计分析小结 |
| 第四章 EAST上低杂波调制触发ELM技术研究 |
| 4.1 EAST上边缘局域模控制技术的发展 |
| 4.2 低杂波调制触发边缘局域模技术 |
| 4.2.1 EAST托卡马克上低杂波装置 |
| 4.2.2 低杂波调制触发ELM实验 |
| 4.2.3 低杂波调制触发ELM期间的台基剖面演化 |
| 4.2.4 低杂波调制触发ELM期间的“密度泵出”效应 |
| 4.2.5 低杂波调制触发ELM期间高、低场侧相反磁场扰动 |
| 4.2.6 低杂波调制触发ELM的物理机制分析 |
| 4.2.7 低杂波调制触发ELM的可行性区间 |
| 4.2.8 低杂波调制触发ELM实验的分析讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 EAST上高频小幅度边缘局域模运行模式研究 |
| 5.1 EAST上无/小ELM运行模式的发展 |
| 5.2 EAST上典型高频小幅度ELM——Grassy ELM放电 |
| 5.3 EAST上Grassy ELM与Type-Ⅰ ELM的实验对比 |
| 5.3.1 Grassy ELM与Type-Ⅰ ELM峰值热负荷对比 |
| 5.3.2 Grassy ELM与Type-Ⅰ ELM的崩塌区域对比 |
| 5.3.3 Grassy ELM与Type-Ⅰ ELM放电的钨杂质排出能力对比 |
| 5.4 EAST上Grassy ELM运行参数区探索 |
| 5.4.1 Grassy ELM运行区的q_(95)扫描 |
| 5.4.2 Grassy ELM运行区的n_(el)扫描 |
| 5.4.3 不同磁场方向下探索Grassy ELM运行 |
| 5.4.4 目前获得的Grassy ELM运行的宏观参数区 |
| 5.5 EAST上Grassy ELM的兼容性探索 |
| 5.5.1 Grassy ELM与低旋转的兼容性探索 |
| 5.5.2 Grassy ELM与高n_(el)/n_(GW)的兼容性探索 |
| 5.5.3 Grassy ELM与高自举电流份额的兼容性探索 |
| 5.5.4 Grassy ELM与辐射偏滤器的兼容性探索 |
| 5.6 Grassy ELM低q_(95)运行以及对低杂波依赖性探索 |
| 5.6.1 Grassy ELM低q_(95)运行探索 |
| 5.6.2 Grassy ELM对低杂波依赖性探索 |
| 5.7 Grassy ELM物理机制探索 |
| 5.7.1 国内外已有的Grassy ELM物理机制的理解 |
| 5.7.2 EAST上Grassy ELM的线性不稳定性分析 |
| 5.7.3 EAST上Grassy ELM的非线性不稳定性分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（2）中国环流器二号A装置物理实验研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 HL-2A托卡马克概况及工程进展 |
| 2.1 HL-2A简介 |
| 2.2 工程及技术进展与突破 |
| 2.2.1 国内首次实现偏滤器位形放电 |
| 2.2.2 等离子体温度达到5500万度 |
| 2.2.3 国内首次实现高约束模运行 |
| 2.2.4 原创的超声分子束注入技术的发展及应用 |
| 2.2.5 低杂波加热PAM新天线 |
| 3 HL-2A装置物理实验研究重要进展 |
| 3.1 等离子体湍流与输运 |
| 3.1.1 湍流与带状流研究 |
| 3.1.2 等离子体粒子输运研究 |
| 3.1.3 等离子体热输运与动量输运研究 |
| 3.2 高约束模相关物理 |
| 3.2.1 L-H转换机制研究 |
| 3.2.2 台基动力学研究 |
| 3.2.3 多种边缘局域模缓解技术研究 |
| 3.3 高能粒子与磁流体物理 |
| 3.3.1 高能粒子激发的磁流体不稳定性研究 |
| 3.3.2 阿尔芬模与磁岛相互作用 |
| 3.3.3 磁流体不稳定性对输运的影响 |
| 3.3.4 磁流体不稳定性的主动控制研究 |
| 4 总结与展望 |
（4）EAST壁材料纳秒激光诱导击穿光谱诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 磁约束核聚变能相关背景 |
| 1.2 面向等离子体第一壁材料 |
| 1.2.1 托卡马克边缘等离子体 |
| 1.2.2 面向等离子体材料的选取 |
| 1.2.3 等离子体与壁材料相互作用研究 |
| 1.3 面向等离子体材料的诊断技术 |
| 1.3.1 面向等离子体材料诊断方法简介 |
| 1.3.2 激光诱导击穿光谱技术 |
| 1.4 本文主要研究内容与思路 |
| 2 激光诱导击穿光谱特性研究 |
| 2.1 激光诱导击穿光谱技术原理 |
| 2.1.1 激光诱导等离子体形成机理 |
| 2.1.2 激光诱导等离子体光谱特性 |
| 2.2 激光诱导等离子体物理参数 |
| 2.2.1 等离子体辐射谱线的线型和展宽机制 |
| 2.2.2 等离子体电子温度的求解 |
| 2.2.3 等离子体电子密度的求解 |
| 2.3 LIBS实验系统基本组成 |
| 2.3.1 系统组成与基本操作 |
| 2.3.2 LIBS时序控制系统 |
| 2.4 激光诱导等离子体时间演化特性研究 |
| 2.4.1 等离子体光谱信号的时间演化 |
| 2.4.2 等离子体电子温度的时间演化 |
| 2.4.3 等离子体电子密度的时间演化 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 脉冲放电、磁场对LIBS辐射谱线的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 脉冲火花放电对LIBS信号的影响 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验装置 |
| 3.2.3 火花放电对等离子体光谱信号产生的影响 |
| 3.2.4 等离子体光谱信号的时间演化规律 |
| 3.2.5 激光能量密度对LIBS信号的影响 |
| 3.2.6 元素探测限研究 |
| 3.3 磁场约束作用对等离子体辐射性能的影响 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 不同磁场强度下LIBS信号的变化 |
| 3.3.3 强磁场对LIBS信号的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 磁约束装置EAST壁材料LIBS原位诊断实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 EAST装置上LIBS原位诊断系统 |
| 4.3 EAST装置壁材料LIBS系统在线诊断研究 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 壁锂化过程诊断研究 |
| 4.3.3 壁材料杂质沉积和燃料滞留实验结果分析 |
| 4.3.4 离子回旋放电清洗过程诊断研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）激光散斑干涉诊断托卡马克EAST第一壁形貌实验平台建立及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 核聚变研究的背景和意义 |
| 1.2 磁约束核聚变装置与托卡马克第一壁 |
| 1.2.1 全超导托卡马克核聚变实验装置EAST |
| 1.2.2 托卡马克等离子体与壁相互作用 |
| 1.2.3 托卡马克第一壁状态原位在线监测诊断技术 |
| 1.3 托卡马克第一壁形貌诊断研究 |
| 1.3.1 托卡马克第一壁的侵蚀与再沉积 |
| 1.3.2 基于激光散斑干涉技术的托卡马克第一壁形貌动态监测 |
| 1.3.3 散斑干涉技术简介及国内外相关工作的研究进展 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 |
| 1.4.1 激光散斑干涉形貌诊断的工作原理及实验平台的设计与建立 |
| 1.4.2 激光散斑干涉实验平台的集成控制终端与数据采集系统 |
| 1.4.3 托卡马克第一壁表面侵蚀形貌变化的离线模拟诊断研究 |
| 1.4.4 托卡马克EAST偏滤器瓦的形貌离线诊断研究与应用 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 激光散斑干涉形貌诊断的工作原理及实验平台的设计与建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 散斑干涉技术 |
| 2.2.1 散斑干涉计量基础 |
| 2.2.2 相移干涉法(Phase-ShiftingInterferometry Method) |
| 2.2.3 相位展开法(Phase-Unwrapping Method) |
| 2.3 双波长激光散斑时间相移干涉技术 |
| 2.3.1 双波长激光散斑干涉 |
| 2.3.2 四步法时间相移干涉 |
| 2.3.3 激光相位解包裹 |
| 2.4 激光散斑干涉实验平台(DUT-SIEP)的设计与建立 |
| 2.4.1 激光散斑干涉第一壁形貌动态监测与诊断研究实验平台的设计 |
| 2.4.2 DUT-SIEP实验平台的激光光源系统 |
| 2.4.3 DUT-SIEP实验平台的高精度相移系统 |
| 2.4.4 DUT-SIEP实验平台的高分辨成像系统 |
| 2.4.5 DUT-SIEP实验平台的软件控制程序 |
| 2.4.6 DUT-SIEP实验平台的原理实证实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 激光散斑干涉实验平台的集成控制终端与数据采集系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 托卡马克EAST第一壁形貌诊断的技术要求 |
| 3.2.1 第一壁形貌诊断的监测区域与覆盖范围 |
| 3.2.2 第一壁表面侵蚀的深度测量及测量精度 |
| 3.2.3 第一壁形貌诊断的空间分辨率与时间分辨 |
| 3.3 激光散斑干涉形貌诊断实验平台的集成控制终端 |
| 3.3.1 PXI Express集成控制平台 |
| 3.3.2 DUT-SIEP实验平台时序同步控制程序 |
| 3.3.3 激光散斑干涉形貌诊断实验平台的集成控制终端 |
| 3.4 激光散斑干涉形貌诊断实验平台的数据采集系统 |
| 3.4.1 多功能数据采集(DAQ)系统 |
| 3.4.2 激光散斑干涉诊断实验平台集成控制与数据采集的整合与优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 托卡马克第一壁表面侵蚀形貌变化的离线模拟诊断研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光烧蚀模拟托卡马克第一壁表面侵蚀形貌变化 |
| 4.2.1 激光与物质相互作用 |
| 4.2.2 激光烧蚀类第一壁金属样品 |
| 4.3 金属样品激光烧蚀形貌变化的轮廓仪二维轮廓表征 |
| 4.4 金属样品激光烧蚀形貌变化的共聚焦显微镜三维形貌表征 |
| 4.5 激光散斑干涉测量金属样品激光烧蚀形貌变化特征 |
| 4.5.1 激光散斑干涉形貌测量 |
| 4.5.2 单波长激光散斑干涉形貌测量的三维数据重构 |
| 4.5.3 双波长激光散斑干涉形貌测量的三维数据重构 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 托卡马克EAST偏滤器瓦的形貌离线诊断研究与应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 托卡马克EAST偏滤器瓦的离线形貌测量与分析 |
| 5.2.1 双波长激光散斑干涉离线形貌测量 |
| 5.2.2 三维数据重构与EAST偏滤器钨瓦复杂形貌分析 |
| 5.3 模拟EAST装置远场实验条件的散斑干涉离线形貌诊断研究 |
| 5.3.1 托卡马克EAST装置的远场实验条件模拟 |
| 5.3.2 激光散斑干涉远场离线形貌测量与分析 |
| 5.3.3 EAST第一壁原位在线形貌监测平台初步设计规划 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于ITER CODAC架构的CFETR真空与加料控制系统设计及在EAST验证实验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 可控热核聚变研究现状 |
| 1.1.2 托卡马克装置真空抽气与加料系统介绍 |
| 1.1.3 国内外托卡马克装置监控系统 |
| 1.2 论文研究内容与意义 |
| 1.3 论文结构 |
| 第2章 ITER CODAC架构的设计原理 |
| 2.1 大科学装置监控系统对比 |
| 2.2 EPICS系统分析 |
| 2.2.1 EPICS体系结构 |
| 2.2.2 通道访问机制 |
| 2.3 ITER仪器与控制结构 |
| 2.3.1 控制单元划分 |
| 2.3.2 控制系统标准架构 |
| 2.3.3 信号及变量名定义 |
| 2.4 ITER的OPI设计 |
| 2.4.1 用户接口 |
| 2.4.2 报警处理 |
| 2.4.3 数据归档 |
| 2.4.4 Python及Javascript支持库 |
| 2.5 ITER的IOC设计 |
| 2.5.1 SDD设计方法 |
| 2.5.2 ITER Maven 工具 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 CFETR真空与加料系统设计需求和接口分析 |
| 3.1 真空与加料系统设计需求分析 |
| 3.1.1 抽气系统需求 |
| 3.1.2 加料系统需求 |
| 3.2 控制接口分析 |
| 3.2.1 网络接口 |
| 3.2.2 控制器接口 |
| 3.2.3 供电接口 |
| 3.2.4 支撑系统接口 |
| 3.3 系统接口管理 |
| 3.3.1 网络接口管理 |
| 3.3.2 控制器接口管理 |
| 3.3.3 供电接口管理 |
| 3.3.4 支撑系统接口管理 |
| 3.4 控制系统接地设计 |
| 3.4.1 接地种类 |
| 3.4.2 接地系统设计 |
| 3.5 控制器选型 |
| 3.5.1 慢速控制器 |
| 3.5.2 快速控制器 |
| 3.5.3 SIL等级 |
| 3.6 控制系统RAMI分析 |
| 3.6.1 控制功能分解 |
| 3.6.2 FMECA分析及缓解措施 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 CFETR真空与加料控制系统设计与关键技术研究 |
| 4.1 设计路线 |
| 4.1.1 控制器核心架构 |
| 4.1.2 软件核心架构 |
| 4.1.3 系统时钟同步 |
| 4.2 系统硬件架构设计 |
| 4.2.1 系统硬件组态 |
| 4.2.2 环形光纤网络通讯 |
| 4.2.3 机柜设计 |
| 4.3 系统软件架构设计 |
| 4.3.1 COTS设备的EPICS解决方案 |
| 4.3.2 分子泵群组数据通讯 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 CFETR真空与加料控制系统原型在EAST上验证 |
| 5.1 分布式结构和光纤环网验证 |
| 5.1.1 分布式结构验证 |
| 5.1.2 光纤环网验证 |
| 5.2 真空抽气控制系统验证 |
| 5.2.1 功能要求 |
| 5.2.2 硬件架构分析 |
| 5.2.3 软件架构分析 |
| 5.2.4 抽气控制系统验证实验 |
| 5.3 加料控制系统验证 |
| 5.3.1 普通充气控制系统验证 |
| 5.3.2 超声分子束注入控制系统验证 |
| 5.3.3 弹丸注入控制系统验证 |
| 5.4 控制系统对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）托卡马克中电子回旋波和高谐快波电流驱动的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 受控核聚变与托卡马克装置 |
| 1.2 射频波电流驱动的作用、分类以及特点 |
| 1.3 电子回旋波电流驱动的研究进展 |
| 1.4 高谐快波电流驱动的研究进展 |
| 1.5 电子回旋波与高谐快波联合电流驱动的研究进展 |
| 1.6 本文的主要内容 |
| 第二章 射频波电流驱动理论 |
| 2.1 射频波电流驱动原理 |
| 2.2 线性化的Fokker-Planck方程 |
| 2.3 伴随技术 |
| 2.4 Lin-Liu模型 |
| 2.5 准线性近似 |
| 2.6 玻尔兹曼方程 |
| 2.7 准线性Fokker-Planck方程 |
| 2.8 反弹平均的准线性Fokker-Planck方程 |
| 2.9 Fokker-Planck方程的数值求解 |
| 2.10 小结 |
| 第三章 电子回旋波电流驱动 |
| 3.1 电子回旋波在等离子体中的传播 |
| 3.2 电子回旋波电流驱动程序及其验证 |
| 3.3 准线性效应对电子回旋波电流驱动的影响 |
| 3.4 等离子体参数对电子回旋波电流驱动的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 高谐快波电流驱动 |
| 4.1 高谐快波电流驱动理论 |
| 4.2 EAST装置上高谐快波电流驱动的数值计算 |
| 4.3 动理学效应对高谐快波电流驱动的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 电子回旋波与高谐快波联合电流驱动 |
| 5.1 电子回旋波与高谐快波联合电流驱动理论 |
| 5.2 电子回旋波与高谐快波联合电流驱动的数值计算 |
| 5.3 波功率对联合驱动时协同电流的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 电子回旋波对磁流体动力学不稳定性的抑制 |
| 6.1 电子回旋波抑制磁流体动力学不稳定性理论 |
| 6.2 电子回旋波对新经典撕裂模的抑制 |
| 6.3 电子回旋波对锯齿模的控制 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表论文 |
| 致谢 |
（8）聚变等离子体MIR诊断系统准光光路研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研发背景 |
| 1.1.1 受控核聚变 |
| 1.1.2 托卡马克装置 |
| 1.1.3 微波反射成像系统 |
| 1.2 微波反射成像系统国内外研究现状 |
| 1.3 论文内容 |
| 第二章 微波反射成像基本理论介绍 |
| 2.1 准光传播 |
| 2.2 微波反射技术 |
| 2.3 微波反射成像准光系统 |
| 2.3.1 微波反射成像系统基本框架 |
| 2.3.2 微波反射成像准光系统基本结构 |
| 2.3.2.1 5mm分辨率微波反射成像准光系统基本结构 |
| 2.3.2.2 8mm分辨率微波反射成像准光系统基本结构 |
| 2.4 光学成像理论 |
| 2.4.1 球差 |
| 2.4.2 像散 |
| 2.4.3 彗差 |
| 2.4.4 场曲 |
| 2.4.5 畸变 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 5mm微波反射成像系统设计与仿真 |
| 3.1 系统初步探讨 |
| 3.2 准光光路仿真 |
| 3.2.1 照射光路仿真 |
| 3.2.2 成像光路仿真 |
| 3.2.2.1 成像光路结构设计 |
| 3.2.2.2 成像质量分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 8mm微波反射成像系统设计与仿真 |
| 4.1 准光系统仿真 |
| 4.1.1 照射光路 |
| 4.1.2 成像光路 |
| 4.2 系统成像质量分析 |
| 4.3 章节小结 |
| 第五章 准光系统中分光镜的设计 |
| 5.1 分光镜的理论基础 |
| 5.2 设计仿真 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.3.1 线栅未旋转时的结果分析 |
| 5.3.1.1 模式1对应的仿真结果 |
| 5.3.1.2 模式2对应的仿真结果 |
| 5.3.2 线栅旋转后的结果分析 |
| 5.4 器件的加工测试及数据处理 |
| 5.4.1 测试方案 |
| 5.4.2 测试平台的搭建 |
| 5.4.3 测试并分析结果 |
| 5.4.3.1 测试的结果 |
| 5.4.3.2 测试结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 文章总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）EAST托卡马克上环向CXRS诊断系统的标定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及现状 |
| 1.3 本文研究内容和结构 |
| 第二章 EAST上的CXRS诊断系统建设 |
| 2.1 EAST托卡马克 |
| 2.1.1 磁体 |
| 2.1.2 真空室 |
| 2.1.3 偏滤器 |
| 2.1.4 辅助加热系统 |
| 2.2 CXRS诊断原理 |
| 2.2.1 测量原理 |
| 2.2.2 测量中的主要问题以及解决办法 |
| 2.3 EAST上的CXRS诊断 |
| 2.3.1 整体布局 |
| 2.3.2 收光系统 |
| 2.3.3 传光系统 |
| 2.3.4 光谱仪系统 |
| 2.3.5 探测器 |
| 2.3.6 运行简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 空间标定 |
| 3.1 寻找物面 |
| 3.2 收光镜头组件的安装 |
| 3.3 光路的精确调节 |
| 3.4 确定光路视线 |
| 3.5 标定结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 波长标定 |
| 4.1 线色散率 |
| 4.2 仪器函数 |
| 4.3 标定结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 强度标定 |
| 5.1 影响强度的几种因素 |
| 5.2 积分球光源 |
| 5.3 标定原理 |
| 5.4 标定过程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 初步实验结果 |
| 6.1 Da多普勒频移谱 |
| 6.2 轫致辐射 |
| 6.3 与直流BES诊断系统结合 |
| 6.4 与弯晶谱仪测量结果比较 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 附录1 坐标轴转换 |
| 附录2 空间标定结果 |
| 附录3 波长标定结果 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）J-TEXT托卡马克超声分子束注入的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 论文研究意义和目的 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 2 J-TEXT超声分子束系统 |
| 2.1 超声分子束的形成原理 |
| 2.2 超声分子束在托卡马克中的应用 |
| 2.3 J-TEXT超声分子束系统 |
| 2.4 系统测试结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 超声分子束加料效果的实验研究 |
| 3.1 J-TEXT诊断安排 |
| 3.2 超声分子束加料的实验结果 |
| 3.3 超声分子束注入的加料效率 |
| 3.4 超声分子束加料方案的讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 超声分子束注入过程和等离子体行为的实验研究 |
| 4.1 超声分子束的注入过程 |
| 4.2 适量SMBI注入下的等离子体行为 |
| 4.3 大量SMBI注入下的等离子体行为 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SMBI激发非局域电子热输运现象的实验研究 |
| 5.1 非局域电子热输运现象概述 |
| 5.2 J-TEXT上SMBI激发非局域热输运现象的实验结果 |
| 5.3 非局域现象和电子密度的关系 |
| 5.4 外加扰动场条件下的非局域现象 |
| 5.5 关于非局域现象的讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 下一步工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
四、CCD技术在HL1M等离子体诊断中的应用（论文参考文献）
- [1]托卡马克小幅度ELM运行模式及ELM控制研究[D]. 杨清泉. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [2]中国环流器二号A装置物理实验研究进展[J]. 段旭如,钟武律. 中国科学:物理学 力学 天文学, 2019(04)
- [3]HL-2A装置上的极向电荷交换复合光谱诊断[J]. 王捷,刘亮,何小雪,陈文锦,魏彦玲,余德良. 核聚变与等离子体物理, 2018(02)
- [4]EAST壁材料纳秒激光诱导击穿光谱诊断技术研究[D]. 刘平. 大连理工大学, 2018(02)
- [5]激光散斑干涉诊断托卡马克EAST第一壁形貌实验平台建立及应用研究[D]. 王宏北. 大连理工大学, 2018(02)
- [6]基于ITER CODAC架构的CFETR真空与加料控制系统设计及在EAST验证实验[D]. 袁啸林. 中国科学技术大学, 2018(10)
- [7]托卡马克中电子回旋波和高谐快波电流驱动的研究[D]. 李景春. 南华大学, 2016(02)
- [8]聚变等离子体MIR诊断系统准光光路研究[D]. 杨上元. 电子科技大学, 2016(02)
- [9]EAST托卡马克上环向CXRS诊断系统的标定[D]. 张镱. 中国科学技术大学, 2015(09)
- [10]J-TEXT托卡马克超声分子束注入的实验研究[D]. 肖金水. 华中科技大学, 2015(07)