J-TEXT托卡马克等离子体位移测量系统的建立与数据分析

论文摘要

在托卡马克装置中,等离子体位移测量是最基本和必要的诊断工具之一,对装置运行和物理实验具有非常重要的意义,特别是对托卡马克等离子体平衡中的实时反馈控制来说,这一诊断尤其重要。本文从能源问题谈到磁约束核聚变,进而讲到托卡马克装置及其现状。接下来,从等离子体平衡与位移的关系出发,全面介绍了用电磁手段来测量等离子体位移的各种常用方法及其原理,如对称探针、单匝环、正余弦线圈、磁探针的付氏分析等。论文介绍了在J-TEXT装置上等离子体位移测量系统设计和建立过程,主要包括两套不同测量方式的系统:位移线圈和磁探针阵列,详细叙述了它们的制作、标定、安装和信号测试等。同时,论文也给出了系统所测数据的分析和处理方法,着重阐述了在J-TEXT装置上磁探针的付氏分析方法。在给出等离子体位移测量结果的同时,还分析了这些方法的优缺点,并与其它诊断测量所提供的结果作了比较分析。在论文的最后,给出了等离子体位移测量系统在J-TEXT装置上的应用情况,并介绍了这一系统同电源系统相结合,所构成的反馈系统的工作过程。结果表明,在放电实验中,这一反馈系统获得了较好的实时位移控制效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 核能开发和利用
• 1.2 受控热核聚变
• 1.3 磁约束聚变及国内研究现状
• 1.4 J-TEXT 托卡马克装置简介
• 1.5 托卡马克中等离子体位移的重要性
• 1.6 等离子体位移的测量方法概述
• 1.7 本文所做工作及内容安排
• 第二章 托卡马克等离子体位移的测量方法概述
• 2.1 引言
• 2.2 等离子体位移的测量方法
• 2.3 小结
• 第三章 J-TEXT 托卡马克装置上等离子体位移测量系统建立
• 3.1 引言
• 3.2 J-TEXT 托卡马克装置上的位移测量线圈
• 3.3 磁探针
• 3.4 小结
• 第四章 J-TEXT 位移测量系统的数据处理
• 4.1 引言
• 4.2 J-TEXT 位移测量线圈的数据处理
• 4.3 磁探针阵列的数据处理
• 4.4 实验结果分析
• 4.5 位移测量的应用
• 4.6 小结
• 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录