HT-7低雜波電流驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的電子加熱實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、軟X射線(xiàn)能譜脈沖高度分析器（PHA）是測(cè)量電子溫度的常規(guī)手段，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展在HT-7上安裝緊湊的較高空間分辨率的軟X射線(xiàn)PHA診斷系統(tǒng)，為等離子體放電，尤其是為低雜波電流驅(qū)動(dòng)（LHCD）實(shí)驗(yàn)提供比較精細(xì)可靠的電子溫度的剖面的數(shù)據(jù)，為研究等離子體的輸運(yùn)和波與等離子體相互作用等物理機(jī)制提供了一定的條件。本文首先介紹了利用軟X射線(xiàn)能譜測(cè)電子溫度的原理和方法以及HT-7上軟X射線(xiàn)PHA診斷系統(tǒng)。然后從理論上分析了軟X射線(xiàn)能譜測(cè)電子溫度的優(yōu)缺點(diǎn)

2、，特別是對(duì)由弦積分和探頭的分辨率帶來(lái)的誤差進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。數(shù)值模擬顯示，溫度分布越峰化，密度分布越平坦，由弦積分造成的誤差就越大。擬合能量的值越大，弦積分造成的誤差就越小，但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，受金屬雜質(zhì)線(xiàn)輻射和高能快電子的影響，在HT-7上選取的能量擬合值大概在溫度的2.5～4倍之間。在HT-7的溫度和密度的參數(shù)下，誤差大概在10﹪～20﹪。探頭的能量分辯率越低，計(jì)算的溫度就會(huì)越高，但是探頭的能量分辯率對(duì)電子溫度的計(jì)算造成的相對(duì)誤差不大

3、。特別是溫度較高時(shí)對(duì)能量分辯率的依賴(lài)就更小了，在HT-7現(xiàn)有的條件下這種誤差會(huì)小于2﹪。最后以軟X射線(xiàn)PHA所測(cè)的電子溫度的基礎(chǔ)上對(duì)HT-7LHCD實(shí)驗(yàn)下的電子加熱展開(kāi)了研究。系統(tǒng)地分析了低雜波電流驅(qū)動(dòng)下等離子體電子溫度和電子加熱效率與低雜波功率，等離子體密度，和等離子體電流等放電參數(shù)之間地關(guān)系。結(jié)果顯示隨著低雜波的功率和等離子體電子密度增加時(shí)，電子溫度剖面會(huì)變峰化。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在低雜波電流驅(qū)動(dòng)下等離子體電子碰撞加熱對(duì)等離子體電子密度很敏感