HT-7 NdYAG激光汤姆逊散射光学系统分析.pdfVIP

第 卷 第 期 强 激 光 与 粒 子 束 , 18 6 Vol.18 No.6 年 月 , 2006 6 HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Jun.2006 文章编号: ( ) 1001-4322200606-0944-05 : 激光汤姆逊散射光学系统分析* HT-7Nd YAG 运高谦, 赵君煜 (中国科学院等离子体物理研究所,合肥 ) 230031 摘 要: 光学透过性能对信号微弱的激光汤姆逊散射测量系统极为重要。主要讨论了 : HT-7Nd YAG 激光汤姆逊散射系统光学设计中消除杂散光和提高散射信号传输效率的方法,并对系统的光学性能进行了模 拟计算。模拟结果显示,干涉滤光片分光谱仪的光学透过性能随电子温度的升高而增强,等离子体电子温度为 19 3 时其透过率可达到 ;汤姆逊散射信号非常微弱,等离子体电子密度为 / 时每道信号仅有 1keV 10% 1×10 m 几百到上千个光子;等离子体电子温度在 0.3 5.0keV范围内时,光子量子统计涨落引起的电子温度测量误 ～ 差在 3%以下。 关键词: 汤姆逊散射; 光学系统; 光学透过性; 电子温度; HT-7托卡马克装置 中图分类号: TL643 文献标识码: A [ ] 激光汤姆逊散射 1-2 是公认的测量等离子体电子温度最准确的方法。HT-7超导托卡马克装置曾成功引 [ ] 进一套可见激光汤姆逊散射系统 3-4 ,并成功地测量了 HT-7托卡马克放电期间电子温度的空间分布和时间演 [ ] 化。随着红外激光技术与红外探测技术的发展,红外激光汤姆逊散射 5-6 已成为该领域发展的重要方向。HT- 建立了一套单点多脉冲 : 激光汤姆逊散射系统,用来测量等离子体中心电子温度的时间演化,其空 7 Nd YAG 间分辨率为 ,时间分辨率为 。 由于汤姆逊散射截面极小,对系统光学透过性