当前磁约束聚变研究面临的四大问题董家齐-EAST.PPT

关于二氧化碳激光相干散射诊断的考虑 李亚东 李建刚 （一）基本知识和背景 宏观不稳定性 波和等离子体相互作用 微湍流和反常输远 边界层物理 Collective scattering from waves and fluctuation N.C.Luhmann and W.A.Peebles (Laser diagnostics of magnetically confined thermonuclear plasmas)  First, low-frequency micro-instabilities,such as drift waves and convective cells,are thought to be the main cause of the anomalous transport existing in present day tokamak plasmas.（反常输运研究） Second , RF heating at the lower hybrid and harmonics of the electron and ion cyclotron frequencies are likely to develop into cost effective alternatives to neutral beam heating. A study of the launching,propagation,mode conversion, and damping of such waves is of importance in understanding the heating mechanisms and improving efficiencies.（波与等离子体相互作用） Third,the external launching of waves in fusion plasmas and a measurement of their dispersion relations can lead to a spatially and temporally resolved determination of plasma parameters such as ion temperature （测量离子温度、? 粒子分布、…） 托卡马克装置能量输运示意图 等离子体物理诊断 漂移波类型的湍流 TEXT实验---高k离子模湍流对于不同加料方式的表现(?i 模) （二）HT-7装置CO2激光相干散射诊断发展过程 TEXT装置相干散射诊断信号（1） TEXT装置相干散射信号（2） HT-7装置相干散射信号(2005.5 k=23cm-1 频谱为 t=0.1 s) Fluctuations and anomalous transport in tokamaks (Wootton et al) Phys.Fluids B, Vol.2.No.12, December 1990 当K值大于某一值，随着k值的增大对应的散射信号越弱，这篇综述文献总结的相干散射诊断所测k谱范围为0 k 20cm-1。 （三）近期工作目标 在下轮实验中实现k=9cm-1、k=18cm-1、k=27cm-1三路同时监测并开展相关的实验。（k测量范围8~27cm-1) 进行大k监测尝试 k=8cm-1、k=18 cm-1、k=35cm-1 （ETG） 争取在明年的国际会议（成都）上与DIII-D的相应诊断工作进行学术交流 二氧化碳激光相干散射系统与远红外激光、微波相干散射系统的比较 散射信号强度 PS?P0?02LV2(?)2 P0 、?0---激光功率、波长 ； Lv---散射体积； 混合长度估计 ?/n ~ 1/(kLn) Ln= d(ln n) /d(ln r) (四)为提高相干散射系统信噪比采取的手段 （i）改变探测器的偏置方法 （ii）改进激光系统 采用电流放大器工作方式进行偏置 同时准备反偏补偿工作方式 (i)对激光的前腔镜、后腔镜和布儒斯特窗加水冷(ii)在激光的后腔镜加装精密