HT-7软X射线能谱诊断.PDF

HT-7 软 X 射线能谱诊断 林士耀 陈忠勇 刘谨 韩仁志 许海 一， 软 X 射线能谱对 HT-7 托卡马克等离子体诊断的意义和重要性 软X射线能谱是托卡马克上比较通用的测量电子温度，重杂质分布和重杂聚 芯及Zeff 的重要诊断。HT-7 托卡马克目前有三套电子温度的诊断：ECE ，汤姆逊 激光散射和软X能谱。其中汤姆逊激光散射还处于发展阶段，不是HT-7 的常规 诊断。ECE受快电子的干扰，只能给出欧姆放电的电子温度，对低杂波注入和以 后将要投入的电子回旋加热状况下的等离子体不能给出电子温度，而波加热和 驱动等离子体研究是HT-7 的关键课题。所以目前软X能谱是HT －7 上测量温度 的常规诊断。在HT-7 即将开展的MW加热功率实验下，软X射线能谱是不可缺少 的重要诊断。 二, HT-7 托卡马克软 X 射线能谱诊断介绍 1. 传统的 PHA 诊断采用具有高能量分辨率的 Si(Li)探测器，由于 Si(Li) 探测器采用液氮制冷，体积庞大，在托卡马克周围可用的诊断空间有限，其庞 大的体积限制了空间诊断道数，诊断在空间分辨率难以提高。硅漂移探测器 （SDD）就同时具有我们要求的三项指标，它采用peltier效应制冷，体积紧凑， 它最突出的优点是在短的成形时间下具有高的能量分辨率，使得硅漂移探测器 非常适合在托卡马克上布置空间多道ＰＨＡ诊断。 2. 水平 6 道PHA诊断系统： 测量范围: 0~+22.5 cm 空间分辨率 : 4.5 cm 。垂直 15 道阵列能谱诊断系统：测量范围: + 21 cm 空间分辨率 : 3 cm 3.准直孔的可调范围为 0.3mm，0.5 mm，0.7 mm，1.5 mm，4 mm ，完全能 够满足 HT －7 上各种参数放电下的温度测量。准直孔为钨，可以很好的屏蔽硬 X 射线。为水平道能谱的每个光路设计了可调铍膜。 4.新研制的 MCA 扩大了在时间上的采集能力。每个 room 可以采集 1ms 到 5s 的谱，在一次放电中每道可以采集2048 个谱，这样采集时间可以延续 1 万秒， 完全可以满足将来 EAST 放电的对采集时间的要求。 5. 准直孔和铍膜的调节采用 Feedthrough ，方便灵活。