[理学]TOKAMAK等离子体诊断.pdf

激光技术在TOKAMAK等离子体 诊断中的应用 主讲人： 周 艳 TOKAMAK 内容提要 1.TOKAMAK等离子体诊断简介 2.有关激光技术的基本知识 3.受控核聚变与激光技术联姻 4.激光技术在等离子体诊断中的应用 TOKAMAK 1.TOKAMAK等离子体诊断简介 •ITER国际TOKAMAK 试验堆，强磁场环形聚变装 置。 • 由中、日、韩、印、俄、 美、欧盟七方共同参与的目 前最大的科技合作计划。 •2016年等离子体放电 • 目标：证实D-T等离子体中 实现长时间的聚变功率产出。 TOKAMAK 等离子体诊断的目的 1.研究稳态等离子体的建立，观察MHD不稳 定性（ne,Te) 2.能量和粒子约束时间和输运系数(ne调制） 3.等离子体加热方法的发展 4.研究和控制等离子体中的杂质（激光吹气） 5.观察等离子体扰动及其在输运中的作用 （激光散射） 2.有关激光技术的基本知识 TOKAMAK 激光的发展史 ♦1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定 了激光发展的基础。(激光的起源在理论上归功于1916年爱因斯坦提出的感应 辐射概念) ♦1960年6月，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼发明 了世界上第一台红宝石激光器。 (中国第一台激光器出来是在1961年9月) TOKAMAK back 红 宝 石 激 光 器 TOKAMAK 激光的发展史 ♦1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定 了激光发展的基础。 ♦1960年，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼发明了世 界上第一台红宝石激光器。 ♦1965年，第一台可产生大功率激光的器件--二氧化碳激光器诞生。 TOKAMAK 二 氧 化 碳 激 光 器 TOKAMAK 激光的发展史 ♦1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定 了激光发展的基础。 ♦1960年，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室的研究员梅曼发明了世 界上第一台红宝石激光器。 ♦1965年，第一台可产生大功率激光的器件--二氧化碳激光器诞生。 ♦1967年，第一台Ｘ射线激光器研制成功。 ♦因对激光及其应用的创造性贡献而先后获诺贝尔物理学奖的科学家共有10位 (朱隶文1997年发现激光冷却和捕捉原子方法获诺贝尔物理学奖. ♦1997年，美国麻省理工学院的研究人员研制出第一台原子激光器。 目前激光正向高功率,短脉冲方向发展 TOKAMAK 激光技术简介 激光技术简介 激光： Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 缩写为Laser，它表示“辐射的受激发射的光放大”。 •激光是20世纪的四项 重大的发明之一 原子能,激光,半导体, 计算机 TOKAMAK 形成激光的三个条件 1. 实现粒子数反转 工作物质 产生激光 必要条件 ２.使原子被激发 激励能源 ３.要实现光放大 光学谐振腔