论文部分内容阅读
在托卡马克等离子体的放电过程中,需要有良好的约束条件。但在许多的等离子体放电过程中,会发现远高于新经典理论所预言的输运现象,即反常输运现象,这严重影响等离子体约束性能。研究发现反常输运现象与等离子体的密度涨落、温度涨落、电场涨落、磁场涨落等各种涨落有关。相关电子回旋辐射(CECE)诊断系统能够较好的获得等离子体电子温度涨落信息。CECE是通过相关性分析,将淹没在热噪声中的低幅值电子温度涨落信息提取出来。在过去的20多年中,世界上的各大聚变装置都先后建立了CECE系统,以期获得电子温度涨落信息。J-TEXT装置上近期也发展了一套相关电子回旋辐射诊断系统。 本论文介绍了新的CECE系统的设计建立。该套系统主要由前端光路、射频单元、中频单元,以及采集系统组成。托卡马克中等离子体辐射出的微波信号经过一套提高分辨率的光路系统后,由喇叭天线接收,传到射频单元,混频后的中频信号进入CECE的中频单元。在中频单元中,信号先经过一个低噪声功率放大器,再由两个可调衰减将信号衰减到合适大小,然后由一个八路功分器将信号分为八道,分别进入窄带滤波器进行滤波。八个滤波器中有两个为定频滤波器,中心频率分为8.0GHz和8.2GHz;两个为中心频率可调的YIG滤波器,调节范围为6-18GHz;其余四个为中心频率可调范围在4-18GHz的YIG滤波器。信号经过中频滤波器之后,再经过隔直器,检波器,视频放大板,最后通过一个2M的数字采集后进行数据分析。 J-TEXT上通过 CECE可以在同一次放电下获得不同半径处的电子温度涨落信息。统计发现在边缘处的等离子体温度涨落相对于芯部位置涨落水平较大。在一定的范围内,等离子体电流增大时,电子温度涨落水平有增大的趋势。而在同一等离子体电流的放电条件下,当密度增加时,等离子体电子温度涨落有增大的趋势。通过互功率谱分析,还可以看到等离子体温度涨落的频率。