EAST彎晶譜儀診斷系統(tǒng)的升級及ICRF驅(qū)動等離子體旋轉(zhuǎn)的初步實驗研究.pdf

1、本文主要介紹了EAST裝置上切向彎晶譜儀診斷系統(tǒng)的升級改造工作，包括升級的原因、改進(jìn)的方案、系統(tǒng)的安裝調(diào)試以及升級后在EAST裝置上的初步實驗結(jié)果，同時基于彎晶譜儀對芯部等離子環(huán)向旋轉(zhuǎn)的測量，在EAST裝置上對離子回旋波驅(qū)動等離子體旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了初步的實驗研究。
　　隨著EAST裝置輔助加熱功率的不斷增加和穩(wěn)態(tài)放電時間的不斷延長，原有的彎晶譜儀診斷系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足對更高等離子體溫度和長脈沖放電條件下的等離子體進(jìn)行參數(shù)測量。為此，我們對

2、EAST彎晶譜儀診斷系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造，并在2014年的EAST物理實驗中投入運行，得到了初步的實驗結(jié)果。新型水冷大面積固體探測器PILATUS900K的使用，使得彎晶譜儀測量等離子體參數(shù)的時空分辨率達(dá)到1.5cm/10ms以內(nèi)，可以覆蓋的等離子體高度約0.9m，不僅滿足了高功率輔助加熱下的高計數(shù)率要求，而且提高了譜儀長時間工作的能力，從而滿足對長脈沖放電等離子體的測量;利用雙晶體，彎晶譜儀在EAST裝置上首次同時獲得了氬離子的類氦和類

3、氫譜線，驗證了雙晶體在提高譜儀等離子體溫度測量范圍上的可行性;利用X射線熒光進(jìn)行絕對波長標(biāo)定的方法目前仍然面臨很大的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的實驗條件下探測器無法獲得足夠強度的特征譜線作為參考波長。
　　利用切向彎晶譜儀，測得離子回旋波少子加熱下芯部等離子體的環(huán)向旋轉(zhuǎn)速度。對EAST裝置上離子回旋波驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的初步研究結(jié)果表明:加入離子回旋功率后，在L模和H模等離子體中都可以看到明顯的同電流方向的環(huán)向旋轉(zhuǎn)加速，加入約1.7 MW的離子回旋功率后最

4、高可產(chǎn)生約30 km/s的旋轉(zhuǎn)增速。定標(biāo)結(jié)果展示了與Rice定標(biāo)相似的趨勢，即環(huán)向旋轉(zhuǎn)的改變隨著儲能增加而增大，然而L模數(shù)據(jù)的分散表明旋轉(zhuǎn)的改變還受其他參數(shù)的影響。為此，分別對等離子體電流、環(huán)向磁場和磁場位型進(jìn)行掃描以研究對L模等離子體旋轉(zhuǎn)的影響。電流掃描發(fā)現(xiàn)等離子體電流越大產(chǎn)生的環(huán)向旋轉(zhuǎn)越大;對于固定頻率的離子回旋波，選擇最佳的環(huán)向磁場使得離子回旋共振發(fā)生在磁軸上，可以獲得最大的芯部環(huán)向旋轉(zhuǎn)增速;其他參量相同的情況下，下單零位型的等離