jtext三波远红外激光偏振干涉仪的建立

《jtext三波远红外激光偏振干涉仪的建立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号D200977276学校代码10487密级博士学位论文J-TEXT三波远红外激光偏振干涉仪的建立学位申请人：陈杰学科专业：脉冲功率与等离子体指导教师：庄革教授答辩日期：2013.5.25ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofphilosophyinEngineeringTheEstablishmentofJ-TEXTThree-waveFar-infraredLaserPolar

2、imeter-interferometerPh.D.Candidate:ChenJieMajor:PulsePowerandPlasmaSupervisor:Prof.ZhuangGeHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究

3、做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导

4、教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学博士学位论文摘要等离子体电流密度剖面是托卡马克等离子体物理研究需了解的主要参数，电流密度的分布与等离子体的约束与输运，磁流体不稳定性等行为密切相关。先进托卡马克运行模式需要对等离子体电流密度剖面进行测量以对电流密度剖面进行反馈控制，同时测量等离子体电流密度剖面也能为等离子体的磁流体行为研究提供宝贵的数据。作为高温等离子体中最难测量的参数之一，电流密度剖面的测量方法十分有限。通过偏振仪测量法拉第效应目前被认为是最可靠的手段之一。为促进J-TEXT托卡马克上的等离子体物

5、理研究，弥补国内在相关诊断技术方面的不足，J-TEXT实验室在国家ITER专项经费的支持下于2010年启动了J-TEXT偏振干涉仪的建造工作，并于2012年冬季完成了系统的建立。J-TEXT偏振干涉仪的建立，包括系统的设计，系统的搭建与测试，等离子体电流密度剖面反演程序的设计与测试以及系统的运行与优化，为本学位论文的主要内容。本文首先对偏振干涉仪的诊断原理进行了综述，介绍了几种主要的偏振测量方法，并详细讨论了测量的误差来源及处理思路。随后给出了J-TEXT偏振干涉仪的设计方案，包括概念设计，光学设计以及机械设计

6、。J-TEXT偏振干涉仪设计采用三波法以及独特的扩束光路进行测量，使得系统可以实现高相位分辨率，高空间分辨率以及高时间分辨率的测量。此后本文对J-TEXT偏振干涉仪的搭建与测试进行了描述。经过测试，各子系统的功能得到了确认，光束的偏振态与共线状态也得到了校验。在台面测试中，系统的测量可行性得到了验证，同时系统的高分辨率也得到了初步的体现。接着给出了J-TEXT剖面反演程序的设计与测试。该程序基于平衡磁面位型反演，可由J-TEXT偏振干涉仪的测量数据反演得到平衡等离子体的电流密度剖面，安全因子剖面以及电子密度剖面

7、。测试对程序的基本功能进行了检验，并对剖面反演的误差进行了评估。最后，本文给出了J-TEXT偏振干涉仪的实验运行结果。该系统已实现了同步的法拉第旋转角测量与弦积分密度测量，并通过震动与共线方I华中科技大学博士学位论文面的优化提高了系统的性能水平。J-TEXT偏振干涉仪已实现0.1度的相位分辨率、1微秒的时间分辨率以及8道的空间测量，这些性能指标居国际前列。得益于高分辨率，该系统实现了对法拉第旋转角扰动以及弦积分密度扰动的测量。实验测量数据经剖面反演程序反演得到了令人满意的结果。关键词：偏振干涉仪J-TEXT电流

8、密度剖面激光诊断三波法II华中科技大学博士学位论文AbstractCurrentdensityprofileisafundamentalelementintokamakplasma,whichiscloselyrelevanttoprocessesofconfinement,transport,andMHDactivities.Measurementofcurrentdensitypr