EAST远红外激光干涉仪实验研究

• 作 者: 史楠
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 远红外干涉仪 激光器 等离子体 电子密度 数据处理

在托卡马克物理实验中,等离子体电子密度是一个极其重要的物理参数,其大小和分布可用来衡量装置的实验水平,同时也关系到实验中发生的各种物理现象。远红外激光干涉仪是测量磁约束等离子体弦积分电子密度的常规手段。本论文系统研究了EASL远红外干涉仪诊断系统,包括作为光源的HCN/DCN激光器的改造、三道HCN激光干涉仪的建立和实验数据分析,以及五道DCN激光干涉仪的建立。重点工作是EAST五道DCN激光干涉仪的成功研制。　　
本文首先介绍了对作为光源的HCN/DCN激光器系统进行的改进:在反馈控制模式下实现激光器的自动稳腔运行;通过实验确定了DCN激光器的两种不同的工作气体配比模式,可节省70％以上的工作气体。　　
其次,系统介绍了目前用于EAST密度测量的三道HCN激光干涉仪。修正了密度信号处理程序,使之适应H模高密度放电及低信噪比的数据处理。用多种方法实现了电子密度由弦积分值到径向时空分布的Abel变换,为五道DCN激光干涉测量的数据处理提供保证。在H模放电条件下,分析了等离子体三角形变对约束改善的影响以及H模密度极限。　　
最后,介绍了EAST五道DCN激光干涉仪的设计和建立。目前系统已经调试成功,可以用于下一轮EAST电子密度测量。内容包括五道DCN光路系统设计,空气中水分对DCN激光的强吸收问题的解决方案、微弱信号检测技术、液氦温度的InSb探测器的使用等。