基于EBIT光譜學研究手段建設及超低能EBIT的研制.pdf

1、高電荷態(tài)離子(HCI)是宇宙中物質(zhì)存在的重要形式,在天體和實驗室高溫等離子體的診斷和研究中有著重要應用價值。
　　電子束離子阱(EBIT)是一種可以產(chǎn)生和約束高電荷態(tài)離子的裝置,為產(chǎn)生和研究高電荷態(tài)離子及其相關物理提供了強有力的保障。EBIT中等離子體的密度和離子溫度非常低,適合進行高分辨光譜研究;EBIT的電子能量單一可調(diào),適合進行等離子過程的分解研究,是一個理想的高電荷態(tài)離子光源。
　　2005年底,國內(nèi)首臺、國際上第八

2、臺低溫EBIT裝置——上海EBIT在復旦大學研制成功并投入運行。目前上海EBIT的電子能量達到國際第三,成為世界上僅有的四臺超級EBIT之一。為了利用上海EBIT進行光譜學研究,上海EBIT實驗室重點建設了光譜學研究平臺。本論文的一項重要工作是上海EBIT光譜學研究手段建設,包括以下三個方面:
　　1)平面晶體譜儀調(diào)試。通過對平面晶體譜儀的離線和在線調(diào)試,測試平面晶體譜儀的工作性能,對譜儀的能量分辨率有了實測數(shù)據(jù),為在上海EBIT

3、開展高精度的軟X射線段的光譜研究奠定基礎。
　　2)上海EBIT開關阱控制系統(tǒng)建設。上海EBIT開關阱控制系統(tǒng)是上海EBIT控制系統(tǒng)的重要組成部分,不僅實現(xiàn)了上海EBIT的開關阱的控制,同時與MEVVA離子源的初始離子注入,DR實驗中的電子束能量掃描都有著緊密聯(lián)系,為上海EBIT阱區(qū)的控制及各類實驗的開展提供了保障。
　　3)DR掃描系統(tǒng)建設。基于上海EBIT的DR掃描系統(tǒng)本質(zhì)上是一個多參數(shù)的控制與數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),為上海EBI

4、T上開展DR掃描實驗提供了保障。本實驗室已成功運用這套系統(tǒng)在上海EBIT上對氙離子的KLL共振進行了研究,并取得了高精度的實驗結(jié)果。
　　在此基礎上進行了基于上海EBIT類氦氬離子的伴線研究,得到了其KLn系列的伴線的能譜,結(jié)合理論模擬合成的實驗譜可應用于與Tokamak實驗譜的對比研究。
　　近年來隨著天體物理和可控核聚變研究的深入,超低能EBIT逐漸發(fā)展起來,可用于Tokamak的邊界等離子體中原子與分子過程的研究。本論

5、文的另一項重要工作就是研制超低能EBIT裝置,具體內(nèi)容包括以下兩個部分:
　　1)SH-PermEBIT的研制、調(diào)試。SH-PermEBFIT是國內(nèi)首臺超低能EBIT,其電子束能量下限已經(jīng)達到250eV,它的成功研制為Tokamak刮削層中的等離子體分解研究提供了強有力的工具。
　　2)SH-HtscEBIT的設計。SH-HtscEBIT在SH-PermEBIT的基礎上對磁體、腔體材料、結(jié)構(gòu)等多方面進行改進,全新的設計使其更