托卡馬克中性束發(fā)射光譜分析軟件設(shè)計(jì).pdf

1、在磁約束熱核聚變實(shí)驗(yàn)研究中，由于中性束是不帶電的粒子，因此在約束等離子體的磁場(chǎng)中，中性束粒子不會(huì)受到磁場(chǎng)影響，可以直接注入到等離子體中。到達(dá)等離子體的區(qū)域后，高能中性束粒子通過電荷交換，離子引起的電離和電子引起的電離這三種方式變成高能離子，高能離子會(huì)受到磁場(chǎng)的影響被約束在磁場(chǎng)中，高能離子與原有的等離子體發(fā)生庫倫碰撞，把能量交給等離子體，達(dá)到加熱的目的。
　　中性束除了加熱之外，還可以作為一種診斷手段。中性束的診斷有很多種方法，主要

2、有：多普勒頻移光譜法、磁分析法、靜電分析法、聚變產(chǎn)物分析法和二次離子質(zhì)譜法。本論文主要是利用在HL-2A托卡馬克裝置上建立的一套光譜診斷系統(tǒng)，利用光譜測(cè)量得到中性束的束發(fā)射譜的數(shù)據(jù)，在MATLAB編程的基礎(chǔ)上，開發(fā)專用軟件，對(duì)在HL-2A托卡馬克裝置上的束發(fā)射譜的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和分析。
　　HL-2A托卡馬克裝置的中性束有四個(gè)離子源。在所有中性束的特性中，離子束成分D+、D2+和D3+是非常重要的。為了加熱等離子體，D+份額越高越好

3、。為了計(jì)算出中性束的能量成分之比，就要對(duì)中性束的束發(fā)射譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。本論文正是針對(duì)上述問題，根據(jù)實(shí)際情況建立四個(gè)中性束源的物理模型，計(jì)算出四個(gè)中性束源與觀察視線的交點(diǎn)坐標(biāo)，交點(diǎn)到裝置中心的距離，觀察視線與四個(gè)中性束源的夾角等。因?yàn)樵诿恳坏烙^察視線上，四個(gè)中性束源分別發(fā)生的多普勒頻移，每一個(gè)源可以用一組高斯曲線來表示，因此就用四組高斯曲線來表示四個(gè)源。本文首次采用四組高斯曲線代表四個(gè)中性束源的多普勒頻移效應(yīng)來對(duì)擬合中性束的束發(fā)射譜的數(shù)據(jù)