J-TEXT裝置基于診斷信息的反演計算及其集成.pdf

1、反演計算是托卡馬克裝置運行的基本課題之一，通過反演計算能夠得到裝置上許多難以直接測量的放電參數(shù)，進(jìn)而為裝置運行提供重要參考。為了能夠穩(wěn)定、高效、可靠地重建J-TEXT裝置等離子體放電位形及位形參數(shù)，本文依據(jù)EFIT算法對J-TEXT裝置等離子體的平衡反演和內(nèi)部參量計算展開了研究。
　　本文針對之前J-TEXT托卡馬克的EFIT程序難以穩(wěn)定運行的問題，對等離子體平衡的理論基礎(chǔ)以及等離子體平衡反演算法 EFIT進(jìn)行了研究，通過對 J-

2、TEXT的EFIT程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行梳理，對主要子程序的功能以及程序輸入?yún)?shù)進(jìn)行了分析優(yōu)化，提高了EFIT計算程序的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。針對EFIT原始程序操作繁瑣的缺點，本文設(shè)計并利用MATLAB語言編寫了自動化反演計算程序，包括診斷數(shù)據(jù)獲取程序、炮號文件生成程序、平衡反演計算程序以及結(jié)果分析與可視化程序。通過對整套計算流程進(jìn)行優(yōu)化，將上述五部分程序進(jìn)行集成，同時為整套反演計算設(shè)計了GUI界面，從而簡化了EFIT程序的操作流程，降低了人為原因造

3、成的計算失誤，提高了反演計算的效率及準(zhǔn)確性。針對原有反演計算程序中磁軸安全因子大小只能憑經(jīng)驗給定的問題，本文對自動化反演計算程序進(jìn)行了改進(jìn)，分別將SXR、ECE以及POLARIS所測量的內(nèi)部診斷數(shù)據(jù)作為約束條件加入自動化反演計算程序中，通過反饋計算，可以便捷地確定磁軸安全因子，改善了磁面重建計算結(jié)果準(zhǔn)確性，在一定程度上提高了反演計算的可靠性。在深入研究平衡反演算法的基礎(chǔ)上，針對J-TEXT裝置EFIT程序的部分缺陷，設(shè)計了自動化反演計算