检索结果-内蒙古大学图书馆

强激光与粒子束 2010年第11期22卷 2695-2698页

作者：查文清吴振伟高伟张凌杨建华陈颖杰中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

利用弦积分的可见轫致辐射计算了先进实验超导托卡马克（EAST）的有效电荷数。对比分析EAST硼化前后的杂质含量,硼化后有效电荷数减小约40%,碳杂质含量减小约50%。统计分析了2009年EAST春季实验的有效放电,显示有效电荷数与碳杂质线辐... 详细信息

利用弦积分的可见轫致辐射计算了先进实验超导托卡马克（EAST）的有效电荷数。对比分析EAST硼化前后的杂质含量,硼化后有效电荷数减小约40%,碳杂质含量减小约50%。统计分析了2009年EAST春季实验的有效放电,显示有效电荷数与碳杂质线辐射量存在很强的线性关系,得到的拟合系数是3.4~5.8,与等离子体电流和低杂波辅助加热功率都有明确的依赖关系。利用近紫外可见波段全谱对主要杂质的含量进行比较后显示,碳是最主要的杂质,大于其它轻杂质含量。同时,还介绍了新建成的多道轫致辐射诊断系统。

关键词：有效电荷数轫致辐射杂质光谱硼化

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EAST等离子体有效电荷数的测量和分析

EAST等离子体有效电荷数的测量和分析

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作者：陈颖杰中国科学院大学

学位级别：博士

杂质不仅影响等离子体的纯度，还会对等离子体产生很多不利的影响。杂质会通过轫致辐射和线辐射等过程导致大量的等离子体辐射能量损失，影响等离子体参数的空间分布和等离子体的约束性能，还会稀释燃料离子的浓度，降低聚变反应功率密... 详细信息

杂质不仅影响等离子体的纯度，还会对等离子体产生很多不利的影响。杂质会通过轫致辐射和线辐射等过程导致大量的等离子体辐射能量损失，影响等离子体参数的空间分布和等离子体的约束性能，还会稀释燃料离子的浓度，降低聚变反应功率密度。\n 等离子体有效电荷数Zeff是衡量等离子体杂质总体水平的重要物理参量，是进行杂质相关物理分析的基本参数。对等离子体有效电荷数和杂质行为进行分析研究，有助于了解杂质产生和输运的机制，从而找到控制等离子体杂质水平、提高等离子体品质和实现等离子体长脉冲高参数稳态运行的有效途径。\n 等离子体有效电荷数可由多种方法测量得到，而可见轫致辐射测量等离子体有效电荷数的方法具有方法简单，不用考虑各种杂质的成分，并且能够得到较好的时空分辨能力的优点，因此作为主流的测量等离子体有效电荷数的手段广泛应用于世界各大主要装置。为此我们在EAST上从理论的完善、系统的建设、系统的标定、实验结果分析到诊断的应用，系统地发展了可见轫致辐射测量诊断，综合前人成果并且在理论方法和硬件建设方面都进行了改进和完善，建成了包括极向垂直阵列、中心单道测量和中平面水平切向阵列三个轫致辐射测量子系统，得到了准确可靠的有效电荷数的数据和丰富的实验结果，并且初步完成了轫致辐射和有效电荷数测量的二级库建设，实现了数据的公开和共享。\n 论文对EAST不同位形、壁处理、约束模式和辅助加热实验中有效电荷数的特征和规律作了详细的分析和研究。在偏滤器位形下，等离子体有效电荷数和杂质水平较低，等离子体芯部辐射较弱，表明偏滤器能够很好屏蔽和排除来自第一壁的杂质离子，使等离子体中的杂质含量维持在较低的水平。硅化后有效电荷数Zeff降低了32-44％，表明硅化对杂质水平的控制非常高效，但是粒子再循环和壁滞留率较高。多次重复的锂化效果累积能够使有效电荷数降低18-26％，表明锂化也可以很好地降低杂质水平，同时还可以维持一个较低的粒子再循环水平，并且能将氢氘比H/(H+D)降低到10％以下，对实现少数离子加热十分有利。统计结果分析表明，在类似放电条件下，有效电荷数Zeff同电子密度ne之间近似满足双曲定标关系，并且可表示为统一的形式，并且其参数的变化可以用来衡量壁处理的效果。等离子体有效电荷数Zeff在L-H转换之后略有增加，但是杂质总体含量却有明显增加。H模阶段Zeff的分布在边界有更为明显的增加，说明H模阶段随着等离子体参数的提高，等离子体与第一壁材料之间的相互作用更强，产生了更多的杂质。等离子体有效电荷数Zef在辅助加热阶段都有较为明显的增加。低杂波电流驱动效率ηLHCD随等离子体有效电荷数Zeff的减大而快速降低，二者之间近似满足双曲定标关系。有效电荷数的增量ΔZeff同ICRF注入功率之间近似存在指数增长关系。在LHW加热、ICRF加热以及LHW与ICRF协同加热实验中，杂质含量（Zeff-1）·ne近似地正比于RF注入功率，协同加热具有最高的杂质含量，ICRF加热具有最强的产生杂质的能力。在OH或ICRF加热本底背景的情况下，有效电荷数的增量同ECRH功率之间满足指数增长关系，但是在ECW和LHW协同加热实验中，有效电荷数的增幅更大，并且有效电荷数的增量同ECRH注入功率之间近似成线性关系。另外，ECW沉积位置向边界区域移动时有效电荷数有增大的趋势。\n 等离子体有效电荷数同电子密度、约束以及等离子体辐射功率等基本参量都有密切的联系。随着杂质水平的升高和有效电荷数的增加，等离子体能达到的电子密度变低，约束变差，辐射增强，能量损失增加。因而实现聚变点火必须要求能够有效地控制等离子体中的杂质水平。\n 此外，还将轫致辐射和有效电荷数测量应用于其他相关等离子体基本参数如电子密度、温度和电流密度的估算，并且得到的结果在一定范围内与实验测量值是一致的，提供了估算等离子体参数的新途径。

关键词：托卡马克装置等离子体有效电荷数轫致辐射

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HL-2A装置中有效电荷数的光谱诊断研究

HL-2A装置中有效电荷数的光谱诊断研究

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作者：李文柱电子科技大学

学位级别：硕士

托卡马克装置中,有效电荷数Zeff的精确大小非常重要,因为它与轫致辐射损失、等离子体环电压、中子产额和聚变功率等有着密切关系。有效电荷数的测定依赖于相关等离子体参数的准确测量。本论文主要利用西南物理研究院HL-2A装置上光谱组... 详细信息

托卡马克装置中,有效电荷数Zeff的精确大小非常重要,因为它与轫致辐射损失、等离子体环电压、中子产额和聚变功率等有着密切关系。有效电荷数的测定依赖于相关等离子体参数的准确测量。本论文主要利用西南物理研究院HL-2A装置上光谱组与可见轫致辐射诊断相关的放电实验得到的精确参数值,对在不同放电位形下的Zeff及其径向分布和不同加热方式对Zeff的影响这两方面进行研究。论文介绍了HL-2A上多道可见轫致辐射诊断系统和电荷交换复合光谱(CXRS)诊断系统,阐述了有效电荷数的光谱诊断原理和数据处理方法,凭借以上系统测量出的可靠光谱数据,运用Matlab软件编程对数据进行处理和分析。对比分析不同放电位形,得出不同的有效电荷数径向分布及Zeff与电子密度ne。的依赖关系,并且在偏滤器位形时有效电荷数比孔栏位形时小约50%。此外,还统计分析了2010年春季实验的有效放电,显示出偏滤器对杂质的抑制作用。分析了不同的等离子体加热方式,电子回旋加热(ECRH)期间有效电荷数明显升高,而两种加热方式同时进行时中性束注入(NBI)加热可以抑制有效电荷数的增加。为了获得更加准确的Zeff,将所测轫致辐射信号与光谱仪测得的CXRS信号进行比较,利用CXRS背景光谱实现测量,由于仪器和实验条件的限制仅得到初步模拟结果。

关键词：轫致辐射有效电荷数放电位形加热方式抑制作用

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HL-2A装置上利用可见轫致辐射测量有效电荷数

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真空电子技术 2012年第2期25卷 25-28,32页

作者：李文柱姚列明电子科技大学物理电子学院四川成都610054

在HL-2A装置中,利用多道可见轫致辐射系统测量的弦积分信号计算有效电荷数。对比分析不同放电位形,得出不同的有效电荷数径向分布并且在偏滤器位形时有效电荷数比孔栏位形时小约50%。此外,还统计分析了2010年春季实验的有效放电,显示出... 详细信息

在HL-2A装置中,利用多道可见轫致辐射系统测量的弦积分信号计算有效电荷数。对比分析不同放电位形,得出不同的有效电荷数径向分布并且在偏滤器位形时有效电荷数比孔栏位形时小约50%。此外,还统计分析了2010年春季实验的有效放电,显示出偏滤器对杂质的抑制作用。分析了不同的等离子体加热方式,电子回旋加热期间有效电荷数明显升高,而两种加热方式同时进行时中性束注入加热可以抑制有效电荷数的增加。

关键词：轫致辐射有效电荷数放电位形加热方式抑制

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EAST锂化壁下有效电荷数对边界不稳定性的影响

EAST锂化壁下有效电荷数对边界不稳定性的影响

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中国物理学会2018年秋季学术会议

作者：林新朱平 Debabrata Banerjee 叶扬王一丰徐国盛中国科学院等离子体物理研究所合肥 230031 中国科学技术大学合肥 230026 中国科学技术大学合肥 230026 中国科学院等离子体物理研究所合肥 230031

高约束模式(H模)下伴随的大幅度边缘局域模(ELMs)是制约托卡马克长脉冲高参数等离子体运行的主要瓶颈之一。国内外的多个装置已经成功通过边界杂质注入的方法来缓解ELMs所带来的瞬态高热负荷,同时观测到有效电荷数随着杂质的注入而增加... 详细信息

高约束模式(H模)下伴随的大幅度边缘局域模(ELMs)是制约托卡马克长脉冲高参数等离子体运行的主要瓶颈之一。国内外的多个装置已经成功通过边界杂质注入的方法来缓解ELMs所带来的瞬态高热负荷,同时观测到有效电荷数随着杂质的注入而增加的实验现象[1-4]。为探究杂质缓解ELMs背后的物理机制,针对杂质引起有效电荷数增加这一实验现象,选取了EAST锂化壁条件下有效电荷数增加的一炮H模放电实验,利用EFIT平衡反演程序,对有效电荷数不同的两个时刻下的剖面构建初始平衡。利用磁流体程序 NIMROD 程序,在双流体模型下分别模拟两个初始平衡状态下的剥离-气球模(peeling-ballooning模)不稳定性,模拟结果显示逆磁效应对高n气球模具有稳定作用。在双流体方程中考虑Spitzer电阻率模型,扫描Spitzer电阻率中的有效电荷数,如图1所示随着有效电荷数的增加,peeling-ballooning模的增长率显著下降。这一结果表明在EAST锂化壁条件下杂质所引起的有效电荷数增加能够通过改变边界电阻率来对 peeling-ballooning 模产生稳定效应,有助于 ELMs 的缓解。模拟结果将有助于我们理解杂质缓解ELMs其背后的物理机制。

关键词： EAST 边缘局域模(ELMs) 有效电荷数剥离-气球模

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钼限制器及锂化壁处理条件下HT-7等离子体有效电荷数及杂质行为研究

钼限制器及锂化壁处理条件下HT-7等离子体有效电荷数及杂质行为研...

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中国物理学会2012年秋季学术会议

作者：陈颖杰吴振伟刘晓菊高伟张凌孙震王东升合肥市蜀山湖路350号中科院等离子体物理研究所1126信箱 230031

杂质行为研究是磁约束聚变研究中的一个重要课题,而等离子体杂质水平可以由有效电荷数(Zeff)这一关键参数定量地来衡量.而合适的壁处理对获得高品质的等离子体有重要意义.2011年春季,HT-7限制器材料由石墨更换为钼,同时,真空室内壁材料... 详细信息

杂质行为研究是磁约束聚变研究中的一个重要课题,而等离子体杂质水平可以由有效电荷数(Zeff)这一关键参数定量地来衡量.而合适的壁处理对获得高品质的等离子体有重要意义.2011年春季,HT-7限制器材料由石墨更换为钼,同时,真空室内壁材料全为不锈钢.在高Z全金属壁和低再循环条件下,等离子体的特征及锂化实验的效果会和全石墨壁情况有较大的不同.本次实验的主要目的为研究全金属壁锂化实验中Zeff及杂质行为的特征,并为EAST奠定实验基础.

关键词：韧致辐射有效电荷数锂化杂质氢氘比

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一种高温等离子体有效电荷数的实时光学测量装置

一种高温等离子体有效电荷数的实时光学测量装置

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作者：黄渊刘春华聂林余德良段旭如 610225 四川省成都市双流县西南航空港经济开发区黄荆路5号

本发明涉及一种高温等离子体有效电荷数的实时光学测量装置，包括设置在光学玻璃窗口外侧的排成一列的若干个准直通光孔、设置在准直通光孔另一侧的与准直通光孔位置对应的若干个双波段窄带滤波片、设置在窄带滤波片另一侧的与双波段窄... 详细信息

标准号: CN102650700B

本发明涉及一种高温等离子体有效电荷数的实时光学测量装置，包括设置在光学玻璃窗口外侧的排成一列的若干个准直通光孔、设置在准直通光孔另一侧的与准直通光孔位置对应的若干个双波段窄带滤波片、设置在窄带滤波片另一侧的与双波段窄带滤波片位置对应的若干个聚焦透镜、设置在聚焦透镜另一侧的与聚焦透镜位置对应的若干个双波段探测器、以及与双波段探测器电连接的信号放大采集装置，双波段探测器的接收端面位于所述聚焦透镜的一倍焦距位置处；光学玻璃窗口、准直通光孔、双波段窄带滤波片、聚焦透镜、以及双波段探测器由安装箱进行光屏蔽。本发明可以更准确的提供等离子体有效电荷数数据。

关键词：波段探测器聚焦透镜滤波片波段光学玻璃光孔有效电荷数等离子体高温等离子体聚焦透镜位置采集装置测量装置光孔位置焦距位置实时光学安装箱电连接屏蔽外侧放大

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一种高温等离子体有效电荷数的实时光学测量装置

一种高温等离子体有效电荷数的实时光学测量装置

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作者：黄渊刘春华聂林余德良段旭如 610225 四川省成都市成都市双流县西南航空港经济开发区黄荆路5号

标准号: CN102650700A

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Cu/Sn-52In/Cu微焊点液-固电迁移行为研究

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金属学报 2017年第5期53卷 592-600页

作者：张志杰黄明亮江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

采用同步辐射实时成像技术对比研究了Cu/Sn-52In/Cu微焊点在120和180℃,2.0×10~4A/cm^2条件下液-固电迁移过程中In、Sn和Cu原子的扩散迁移行为及其对界面反应的影响。由于没有背应力,液-固电迁移条件下Sn-52In焊点中In原子的有效... 详细信息

采用同步辐射实时成像技术对比研究了Cu/Sn-52In/Cu微焊点在120和180℃,2.0×10~4A/cm^2条件下液-固电迁移过程中In、Sn和Cu原子的扩散迁移行为及其对界面反应的影响。由于没有背应力,液-固电迁移条件下Sn-52In焊点中In原子的有效电荷数Z*为负值是其定向扩散迁移至阳极的物理本质,这与Sn-52In焊点固-固电迁移条件下背应力驱使In原子迁移至阴极的机理不同。基于液态金属焓随温度的变化关系,修正了计算液态金属Z*的理论模型,计算获得In原子在120和180℃下的Z*分别为-2.30和-1.14,为电迁移方向提供了判断依据。液-固电迁移过程中In和Cu原子同时由阴极扩散至阳极并参与界面反应使得界面金属间化合物(intermetallic compounds,IMC)生长表现为"极性效应",即阳极界面IMC持续生长变厚,并且厚于阴极界面IMC,温度越高,界面IMC的"极性效应"越显著。液-固电迁移过程中阴极Cu基体的溶解与时间呈抛物线关系,温度越高,阴极Cu的溶解速率越快。

关键词：电迁移 Sn-52In微焊点有效电荷数界面反应金属间化合物

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原位研究Cu/Sn-37Pb/Cu微焊点液-固电迁移行为

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金属学报 2020年第10期56卷 1386-1392页

作者：张志杰黄明亮江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

利用同步辐射实时成像技术原位研究了Cu/Sn-37Pb/Cu微焊点在185℃、1×10^4A/cm^2电流密度条件下液-固电迁移过程中Pb原子的扩散迁移行为及其析出机制。在微焊点加热熔化阶段,Pb原子向阳极定向迁移并聚集形成富Pb相,其厚度随时间的... 详细信息

利用同步辐射实时成像技术原位研究了Cu/Sn-37Pb/Cu微焊点在185℃、1×10^4A/cm^2电流密度条件下液-固电迁移过程中Pb原子的扩散迁移行为及其析出机制。在微焊点加热熔化阶段,Pb原子向阳极定向迁移并聚集形成富Pb相,其厚度随时间的延长而增大;在保温阶段,阳极的富Pb相部分溶解,Pb原子反向扩散至阴极,最终钎料内部形成两相平衡组织;在冷却凝固阶段,Pb原子再次向阳极定向迁移,直至凝固,最终钎料内部形成三相组织:富Pb相、Sn-Pb相和富Sn相。基于加热阶段富Pb相的生长动力学,计算获得Pb原子在185℃下的有效电荷数(Z*)为-3.20,为Pb原子的电迁移方向提供了判断依据。Pb原子在电迁移中的反常迁移行为归因于电迁移通量(Jem)与化学势通量(Jchem)的竞争机制。

关键词：同步辐射实时成像技术 Sn-37Pb微焊点液-固电迁移界面反应有效电荷数

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