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中国环流三号等离子体控制和运行的进展
1
作者 李波 张均钊 +10 位作者 陈逸航 刘攀乐 孙江 杨宗谕 李达 陈翔 马瑞 朱晓博 夏凡 周建 HL-实验团队 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第2期125-134,共10页
中国环流三号自2020年建成投入运行以来,已经取得多项重要科研进展,其等离子体控制和运行水平已经得到明显提升。重点介绍了中国环流三号近年在等离子体控制和运行方面取得的进展。随着运行经验的积累,中国环流三号已经通过纯欧姆感应... 中国环流三号自2020年建成投入运行以来,已经取得多项重要科研进展,其等离子体控制和运行水平已经得到明显提升。重点介绍了中国环流三号近年在等离子体控制和运行方面取得的进展。随着运行经验的积累,中国环流三号已经通过纯欧姆感应驱动将等离子体电流从2020年首次放电的~0.1 MA提升至1.5 MA以上,成功实现了由圆截面孔栏位形向大形变单零位形,以及雪花、鼎型等多种先进偏滤器位形的过渡。研发了大电流软着陆、破裂预测、破裂缓解等专用控制算法,有效减少了等离子体大破裂次数,从而保障了装置的安全高效稳定运行。 展开更多
关键词 中国环流三号 等离子体控制 偏滤器位形 兆安级放电 电流软着陆
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基于神光Ⅲ原型装置的辐射加热碳等离子体辐射不透明度实验研究
2
作者 赵阳 青波 +15 位作者 熊刚 张志宇 孙奥 杨国洪 赵妍 张玉雪 黄成武 朱托 宋天明 李丽灵 李晋 车兴森 詹夏宇 张继彦 董云松 杨家敏 《物理学报》 北大核心 2025年第15期197-202,共6页
辐射不透明度实验数据用于评估不透明度理论模型及其计算精度.针对惯性约束聚变点火靶壳层材料碳的辐射不透明度数据研究需求,本工作在神光III原型大型激光装置上开展了辐射加热碳等离子体的辐射不透明度实验研究.实验中采用8路纳秒激... 辐射不透明度实验数据用于评估不透明度理论模型及其计算精度.针对惯性约束聚变点火靶壳层材料碳的辐射不透明度数据研究需求,本工作在神光III原型大型激光装置上开展了辐射加热碳等离子体的辐射不透明度实验研究.实验中采用8路纳秒激光注入锥柱型金黑腔产生高温X光辐射场,通过辐射场加热黑腔中心的CH薄膜产生高温等离子体,并利用multi-1D程序模拟了等离子体的温度和密度时间演化过程.采用空间分辨门控平焦场光栅谱仪结合第9路束匀滑面背光技术,在同一发次中对背光经过CH半样品的吸收光谱和背光源谱进行测量.最后,将实验获得的碳离子(温度65 eV,密度0.003 g/cm^(3))在300-500 eV能区的透过率谱与DCA/UTA光谱理论计算结果进行比较. 展开更多
关键词 辐射不透明度 惯性约束聚变 吸收光谱
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HL-3装置垂直汤姆逊散射系统激光传播特性的研究
3
作者 龚少博 张通川 +8 位作者 郭文平 侯智培 翟文延 刘春华 邓必河 石中兵 钟武律 许敏 段旭如 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第1期64-68,共5页
HL-3装置上发展了一套垂直边缘汤姆逊散射诊断系统,该系统采用波长1064nm、能量0.6~2J、重复频率30Hz、脉冲宽度15ns的Nd:YAG激光作为诊断光束。入射激光垂直穿过等离子体区域,在水平方向上收集散射光信号。对Nd:YAG激光传播特性进行了... HL-3装置上发展了一套垂直边缘汤姆逊散射诊断系统,该系统采用波长1064nm、能量0.6~2J、重复频率30Hz、脉冲宽度15ns的Nd:YAG激光作为诊断光束。入射激光垂直穿过等离子体区域,在水平方向上收集散射光信号。对Nd:YAG激光传播特性进行了实验研究,利用非理想高斯光束传播方程对实验数据进行了拟合,得到了入射激光的束腰半径、束腰位置及品质因子等重要参数。基于实验获得的入射激光参数,设计了一套伽利略扩束准直系统和单透镜聚焦方案,在观测视场中心成功获得了束腰半径为2mm的激光光斑。所开展的Nd:YAG激光传播特性研究不仅是确定汤姆逊散射系统观测视场的关键,也是开展消杂散光孔径光阑设计的基础。 展开更多
关键词 汤姆逊散射系统 高斯光束 准直聚焦光路
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J-TEXT托卡马克相干成像光谱诊断系统设计
4
作者 聂林 吴骏彬 +5 位作者 龙婷 雷驰 严伟 李杨波 张霄翼 J-TEXT实验团队 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第3期273-279,共7页
相干成像光谱诊断是一种采用高速相机拍摄方式对等离子体边界的杂质离子流速进行二维成像的被动光谱诊断,对研究托卡马克边界和偏滤器等离子体环向旋转、杂质离子分布有着重要的作用。J-TEXT装置成功研制并部署了一套主要基于CⅢ线(464.... 相干成像光谱诊断是一种采用高速相机拍摄方式对等离子体边界的杂质离子流速进行二维成像的被动光谱诊断,对研究托卡马克边界和偏滤器等离子体环向旋转、杂质离子分布有着重要的作用。J-TEXT装置成功研制并部署了一套主要基于CⅢ线(464.88 nm)的相干成像光谱诊断系统。该系统的光学视场设计为12°,主要针对J-TEXT强场侧边缘等离子体区域进行观测。在性能指标方面,系统具备2 ms的时间分辨率,同时实现了11 mm(垂直方向)空间分辨率。目前该诊断系统已完成实验测试,并成功获取了等离子体边界的关键数据,为开展边界物理研究提供了新的实验手段。 展开更多
关键词 相干成像光谱诊断 环向速度 J-TEXT托卡马克
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应用于X射线分幅相机的高精度低抖动精密同步系统设计
5
作者 赵森 缑永胜 +6 位作者 杨阳 陈震 王博 冯鹏辉 徐岩 田进寿 刘百玉 《光子学报》 北大核心 2025年第5期47-59,共13页
提出一种结合现场可编程门阵列计数延时与数字延时芯片的综合方案,采用精密时间测量技术对触发抖动进行高精度测量,利用高时间分辨率的延时芯片对触发抖动进行补偿从而实现消抖,并完成一个系统时钟周期内的细延时。实验测试结果表明,所... 提出一种结合现场可编程门阵列计数延时与数字延时芯片的综合方案,采用精密时间测量技术对触发抖动进行高精度测量,利用高时间分辨率的延时芯片对触发抖动进行补偿从而实现消抖,并完成一个系统时钟周期内的细延时。实验测试结果表明,所设计的同步系统能够将触发抖动控制在30 ps以内,延时精度控制在20 ps以内,触发延时控制在90 ns以内。该系统的实现将有助于有效提高ICF实验中X射线分幅相机拍摄的图像信息的完整性,进而促进ICF研究的深入发展。此同步系统的应用对于进一步提升ICF点火实验的精度和可靠性具有重要意义,且其高精度的时间控制能力在其他领域的高精度同步系统中也具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 分幅相机 精密同步 触发抖动 数字芯片延时
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HL-3装置偏滤器区域原子反应分布及其演化行为的研究
6
作者 马会聪 高金明 +3 位作者 才来中 何宗钰慧 杜海龙 王德真 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第2期220-226,共7页
在中国环流三号(HL-3)装置上发展了一套偏滤器原子反应实时诊断系统,能够给出偏滤器区域复合反应和电离反应的主导区域和速率的空间分布,并对HL-3装置放电过程中偏滤器区域的原子反应特性进行了分析和研究。实验研究结果表明,在高再循... 在中国环流三号(HL-3)装置上发展了一套偏滤器原子反应实时诊断系统,能够给出偏滤器区域复合反应和电离反应的主导区域和速率的空间分布,并对HL-3装置放电过程中偏滤器区域的原子反应特性进行了分析和研究。实验研究结果表明,在高再循环状态下,偏滤器区域最后封闭磁面附近原子反应由电离反应占主导,复合反应的主导区域和从电离反应到复合反应过渡的主导区域和复合反应分布在远离最后封闭磁面的区域。线平均电子密度的增加导致电离反应的分布区域和速率增加,并且增加加热功率,D_(α)和D_(γ)谱线的辐射明显增强,电离反应的速率增加,但是复合反应速率减小。这对于后续深入理解HL-3不同先进偏滤器位形下的脱靶机制,偏滤器脱靶实时控制及热负荷稳态控制技术具有重要意义。 展开更多
关键词 复合反应 电离反应 偏滤器 原子反应 脱靶 中国环流三号装置
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氦大气压介质阻挡放电等离子体发射光谱分析与电压-流量协同调控机制
7
作者 陈兴旺 SSEKASAMBA Hakim +4 位作者 任凯文 李卫星 王子燕 唐晓亮 邱高 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第10期2754-2759,共6页
大气压介质阻挡放电(APDBD)由于其在大面积上均匀、温和地产生活性组分而引起了人们的广泛关注。然而,在不同的放电模式下,等离子体的活性组分浓度、电子激发温度和密度等特性尚不清楚。本研究提出“电压-流量协同调控机制”,系统探究氦... 大气压介质阻挡放电(APDBD)由于其在大面积上均匀、温和地产生活性组分而引起了人们的广泛关注。然而,在不同的放电模式下,等离子体的活性组分浓度、电子激发温度和密度等特性尚不清楚。本研究提出“电压-流量协同调控机制”,系统探究氦APDBD等离子体中电子参数与放电模式的演化规律,旨在为工业级等离子体源设计提供理论支持。实验采用环-环电极、管式DBD反应器,通过发射光谱分析与电学诊断,解析活性粒子浓度及电子参数动态特性。研究发现,大气压氦介质阻挡放电等离子体中主要活性粒子包括激发态氦原子He I、氢原子H_(α)、氧原子O I、羟基OH(A-X)、氮分子离子N_(2)^(+)(B-X)、激发态氮分子N_(2)(C-B)和N_(2)(B-A)。采用玻尔兹曼斜率法和H_(α)谱线Stark展宽对等离子体电子激发温度(T_(e))和电子密度(n_(e))进行诊断,揭示放电模式与电子参数的耦合机制表现为三阶段演化:控制氦气流量0.5 SLM,低电压区间(9~11 kV),氦APDBD表现为均匀放电模式时,随输入电压增大,电子激发温度缓慢上升,增幅为56%,电子密度呈下降趋势,降幅为36%;中电压区间(11~15 kV),非对称丝状放电模式时,电子激发温度、电子密度迅速上升,增幅分别为983%和221%;高电压区间(15~18 kV),为对称丝状放电模式时,电子激发温度迅速降低,降幅达79%,而电子密度保持相对平衡。此外,电子激发温度随氦气流量增加而降低,电子密度随氦气流量增大保持相对平衡。研究显示,输入电压调控可实现等离子体放电模式的转换,而协同氦气流量可调控电子激发温度,为大气压等离子体在材料制备、改性和生物医学等应用领域的参数优化提供了协同调控的方式。 展开更多
关键词 发射光谱法 氦介质阻挡放电 电子激发温度 电子密度
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基于紫外光谱成像技术的DBD特征粒子的分布研究
8
作者 姜松 刘通 +3 位作者 王永刚 孙九爱 吴忠航 屈骞 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期1888-1893,共6页
介质阻挡放电(DBD)作为一种低温等离子体产生方法,在各个领域都有着广泛的应用。由于电极结构和激励源等因素的差异,放电产生的低温等离子体展现出不同的特性,包括活性粒子的种类、强度和分布等。其中,活性粒子的浓度和分布对低温等离... 介质阻挡放电(DBD)作为一种低温等离子体产生方法,在各个领域都有着广泛的应用。由于电极结构和激励源等因素的差异,放电产生的低温等离子体展现出不同的特性,包括活性粒子的种类、强度和分布等。其中,活性粒子的浓度和分布对低温等离子体应用起着重要的作用。为研究放电产生的等离子体区域内活性粒子的空间分布规律,本文提出了一种基于紫外光谱成像技术的活性粒子浓度空间分布诊断方法,在紫外光谱成像的基础上,利用对应波段带通滤光片,将采集到的紫外光谱图像转为对应的turbo映射,并提取图像灰度,分析特征粒子浓度的空间分布。以脉冲电源驱动下针-板结构DBD放电产生的N 2(337.1 nm)活性粒子为例,分析其在不同参数下的空间分布特征。结果表明,在脉冲电压驱动下,N 2(337.1 nm)激发态粒子主要沿着针尖位置形成的放电通道的轴线分布,靠近电介质时开始扩散,电荷在电介质板表面形成的沉积电场会加剧附近粒子的电离和碰撞,在介质板表面沉积为一个面积较大,浓度较高的区域。在放电通道的中心线上,针尖处强度最高,随着距离的增加而逐渐降低,在电介质表面粒子浓度升高,而当电压足够高时,会在通道头部出现第二个强度峰值,主要是由于此处的高能电子密度较高;在放电通道中,粒子浓度主要集中在通道中心处,并向两侧快速衰减,形成清晰的边界,电压越高边界越明显。最后使用Bland-Altman图法验证了本文提出的方法与发射光谱反映的粒子强度变化趋势及幅度具有较强的一致性,证明了紫外光谱成像检测方法的正确性,可为后续粒子调控和提高应用效率提供帮助。 展开更多
关键词 紫外光谱成像 粒子浓度分布 DBD 发射光谱
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拍瓦飞秒激光与近临界密度等离子体相互作用的电子加速及betatron辐射产生数值模拟
9
作者 谢波 张晓辉 +4 位作者 李天月 王子涛 齐伟 温家星 张智猛 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期4-12,共9页
针对典型拍瓦级飞秒激光装置参数,提出一种毛细管型的气室结构靶以产生百微米尺度且具有陡峭的密度上升沿的近临界密度等离子体。该气室结构靶具有背压低、喷气量小的特点。由于气室壁约束,气室内,该气室靶可更加稳定产生平台状的气体... 针对典型拍瓦级飞秒激光装置参数,提出一种毛细管型的气室结构靶以产生百微米尺度且具有陡峭的密度上升沿的近临界密度等离子体。该气室结构靶具有背压低、喷气量小的特点。由于气室壁约束,气室内,该气室靶可更加稳定产生平台状的气体密度分布。采用粒子模拟方法研究了拍瓦级飞秒激光与该近临界密度等离子体相互作用的电子加速及betatron辐射过程。结果表明,合适气体密度和激光脉宽有利于产生稳定的等离子体通道。在通道内,电子首先经历有效的激光尾波场加速。这些加速的高能电子与激光尾部直接作用,通过betatron共振和激光直接加速,可使其产额及截止能量进一步提升。该大电荷量高能电子束在等离子体通道内的横向振荡能够产生高亮度betatron辐射源,峰值光子能量约8 keV,亮度达到1:75×10^(20)ph·s^(-1)·mm^(-2)mrad^(-2)·(0:1%bw)^(-1)。此外,还重点研究了气体密度及激光脉宽对betatron辐射源的影响并阐述了内在机理。 展开更多
关键词 拍瓦飞秒激光 电子加速 betatron辐射 粒子模拟
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HL-3装置Bolometer系统金属膜电阻探测器的研制
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作者 何宗钰慧 高金明 +2 位作者 郝广周 梁绍勇 才来中 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第1期13-18,共6页
为了满足HL-3托卡马克装置的辐射功率测量和二维辐射剖面反演的需求,设计了一套金属薄膜电阻式Bolometer系统及其探测器。介绍了系统视线的布局和探测器研制。探测器主要包含吸收薄膜、陶瓷底板、热敏电阻及不锈钢外壳。金属吸收薄膜采... 为了满足HL-3托卡马克装置的辐射功率测量和二维辐射剖面反演的需求,设计了一套金属薄膜电阻式Bolometer系统及其探测器。介绍了系统视线的布局和探测器研制。探测器主要包含吸收薄膜、陶瓷底板、热敏电阻及不锈钢外壳。金属吸收薄膜采用金、镍2种材料以匹配装置放电的不同参数。陶瓷底板利用磁控溅射工艺确保了其绝缘和导热性能,提高了探测器的时间分辨率。热敏电阻通过电桥结构相连,平抑了环境温度造成的误差。电阻丝通过光刻技术刻蚀在氮化硅基片上,提高了探测器的灵敏度和测量范围。陶瓷电路板和无磁不锈钢外壳具备耐高温耐烘烤的能力。每个探测器集成4个测量通道,空间占用率低,便于安装在HL-3装置真空室内。探测器电源和信号采用弹簧针接引,可靠性强。测试结果显示,探测器电阻阻值均匀,能随温度线性变化。本系统未来能够为HL-3装置等离子体辐射功率测量提供良好的技术手段。 展开更多
关键词 等离子体诊断 金属膜电阻探测器 Bolometer系统
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利用直线等离子体装置STEP中的朗缪探针测量氘等离子体参数
11
作者 程龙 崔家铜 +7 位作者 蒋韫哲 宋汉丰 于倩楠 彭加官 胡地 袁悦 金硕 吕广宏 《物理实验》 2025年第7期1-8,共8页
直线等离子体装置能够产生高于1022 m^(-2)·s^(-1)的高通量等离子体,是模拟聚变堆边界等离子体与材料相互作用的重要实验手段,而朗缪探针是测量等离子体通量等参数的重要技术方法.本文介绍了基于北京航空航天大学直线等离子体装置S... 直线等离子体装置能够产生高于1022 m^(-2)·s^(-1)的高通量等离子体,是模拟聚变堆边界等离子体与材料相互作用的重要实验手段,而朗缪探针是测量等离子体通量等参数的重要技术方法.本文介绍了基于北京航空航天大学直线等离子体装置STEP中朗缪探针系统开展的实验测量工作:基础实验部分,可以完成等离子体的电子温度、电子密度、通量的测量;扩展实验部分,可以获得电子温度、电子密度和通量随磁场、等离子体源等外界参数的变化关系.通过分析上述外界条件和等离子体参数的关系,使学生掌握基于朗缪探针的高通量等离子体参数实验测量方法. 展开更多
关键词 核聚变 直线等离子体 朗缪探针 等离子体与材料相互作用
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连续CO_(2)激光维持Ar等离子体的研究
12
作者 郝子宜 胡艳菲 +1 位作者 左都罗 王新兵 《激光技术》 北大核心 2025年第5期749-754,共6页
为了探究连续CO_(2)激光在不同气压及功率条件下激发Ar等离子体的基本特性,采用连续CO_(2)激光器,在250W~500W的功率范围内、0.3MPa~0.6MPa的氩气环境中维持了Ar等离子体,并通过实验取得了等离子体质心位置、稳定性和形态特性。结果表明... 为了探究连续CO_(2)激光在不同气压及功率条件下激发Ar等离子体的基本特性,采用连续CO_(2)激光器,在250W~500W的功率范围内、0.3MPa~0.6MPa的氩气环境中维持了Ar等离子体,并通过实验取得了等离子体质心位置、稳定性和形态特性。结果表明,当气压从0.3MPa增加到0.6MPa、激光功率由250W增加到500W时,等离子体质心位置向激光入射反方向移动,等离子体质心位置标准差由0.04827mm降低至0.02135mm,质心稳定性提高;对于Ar等离子体的形态特性,随气压升高,离子体体积缩小,随亮度增大,椭球率减小,形貌逐渐趋向球形;而激光功率的提升则主要导致等离子体尺寸扩大,椭球率仍保持稳定;采用阴影法观察到等离子体周围存在的周期性上升气流,验证了热重力对流对等离子体稳定性的关键影响。得到的CO_(2)激光在不同条件下激发Ar等离子体的基本特性,可为优化等离子体光源提供理论基础。 展开更多
关键词 激光技术 激光维持等离子体 CO_(2)激光 等离子体影像 高压氩气
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基于SiPM的闪烁体探测器增益对温度响应模型与实验验证
13
作者 吕克杰 甘龙飞 +2 位作者 赵娜 聂国政 祝庆军 《现代应用物理》 2025年第5期57-62,共6页
硅光电倍增管(SiPM)是光电探测常用器件,在辐射探测领域应用广泛,但其增益对环境温度变化敏感,是造成能谱测量结果温度漂移的重要原因。为了深入探究温度对基于SiPM的闪烁体探测器增益的影响规律,本文以MicroFC-SMA-30035型SiPM的掺铊... 硅光电倍增管(SiPM)是光电探测常用器件,在辐射探测领域应用广泛,但其增益对环境温度变化敏感,是造成能谱测量结果温度漂移的重要原因。为了深入探究温度对基于SiPM的闪烁体探测器增益的影响规律,本文以MicroFC-SMA-30035型SiPM的掺铊碘化铯(CsI(TI))探测器为研究对象,结合电子学模型和CsI(TI)晶体光产额对温度的依赖关系,建立了探测器的温度响应模型。在^(60)Co和^(137)Cs同位素源条件下进行温度响应试验,测量探测器输出能谱峰值能量在−50~50℃温度范围内的变化,从而获得探测器增益随温度变化的实验数据。研究结果表明,建立的模型准确地预测了探测器增益的温度依赖性,与实验结果基本一致。增益随着温度升高先增大后减小。当温度为−25℃时,增益达到最大值。该模型对预测基于SiPM的闪烁体探测器的温度效应具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 光电倍增管 温度效应 光电探测 电子学仿真
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基于毫米波透射法的空间分辨等离子体参数测试方法研究
14
作者 郝泽宇 高天丰 +1 位作者 陈飞宇 朱军锋 《电子质量》 2025年第2期56-59,共4页
等离子体参数的测定是发展先进制造工业关键技术所要解决的关键问题之一。目前,复杂应用场景下的等离子体参数测试普遍采用微波透射法,但其仅能获得测试路径内的平均等离子体电子密度,无法获得等离子体的空间分辨测试结果,难以满足实际... 等离子体参数的测定是发展先进制造工业关键技术所要解决的关键问题之一。目前,复杂应用场景下的等离子体参数测试普遍采用微波透射法,但其仅能获得测试路径内的平均等离子体电子密度,无法获得等离子体的空间分辨测试结果,难以满足实际工业生产需要。为了解决上述问题,设计了一种等离子体参数瞬态太赫兹波透射测试方法,将测试频率提高至毫米波频段,通过获得穿过等离子体的太赫兹波透射信号,能够反演等离子体电子密度的空间分布,实现空间分辨的等离子体参数测量。 展开更多
关键词 毫米波 等离子体 电子密度 空间分辨
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HL-2A装置相衬成像系统的安全连锁与远程监控 被引量：1
15
作者 龚少博 余羿 +11 位作者 王志斌 王华杰 袁金榜 刘灏 吴婷 龙婷 陈逸航 柯锐 聂林 王占辉 孙爱萍 许敏 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期157-162,共6页
通过在相衬成像系统光路中引入电控安全快门控制激光输出,并使用延迟电路实现了安全快门与HL-2A放电运行的同步触发,保障了诊断系统的安全运行,安全快门时间响应为26ms,其抖动误差1ms;利用四象限传感器实现了激光束斑位置的实时监测,获... 通过在相衬成像系统光路中引入电控安全快门控制激光输出,并使用延迟电路实现了安全快门与HL-2A放电运行的同步触发,保障了诊断系统的安全运行,安全快门时间响应为26ms,其抖动误差1ms;利用四象限传感器实现了激光束斑位置的实时监测,获得了HL-2A装置垂直和水平方向的振动数据。所发展的电控快门技术和激光实时监测系统不仅能够大幅提高相衬成像系统的安全性和可靠性,对于HL-2A/2M装置诊断系统的发展和完善也具有重要意义。 展开更多
关键词 相衬成像系统 电控快门 激光实时监测
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用于强激光等离子体超热电子温度诊断的电子堆栈谱仪的设计及刻度
16
作者 薄楠 田宝贤 +1 位作者 王浩然 王乃彦 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期934-945,共12页
为准确测量强激光与固体靶相互作用产生的等离子体电子温度,本文提出一种基于电子堆栈谱仪的诊断方法。由于强激光与物质相互作用过程伴随着强电磁脉冲和高通量辐射,传统电子学测量手段易受干扰而无法正常工作,为此设计并搭建了一套基... 为准确测量强激光与固体靶相互作用产生的等离子体电子温度,本文提出一种基于电子堆栈谱仪的诊断方法。由于强激光与物质相互作用过程伴随着强电磁脉冲和高通量辐射,传统电子学测量手段易受干扰而无法正常工作,为此设计并搭建了一套基于富士公司成像板(image plate,简称IP板)的电子堆栈谱仪。利用电子加速器出射的单能电子源对谱仪进行了实验刻度,并结合Geant4蒙特卡罗模拟方法完成了0.2~4.0 MeV范围内谱仪响应矩阵的计算与验证。实验结果与模拟计算表现出良好的一致性,验证了响应矩阵的准确性和可靠性。此外,还实验确定了BAS-SR型IP板电子每沉积单位MeV能量时放出(0.379±0.035) PSL(photostimulated luminescence,光激流明),即对电子沉积能量的响应系数为(0.379±0.035) PSL/MeV。响应矩阵的实验刻度为电子堆栈谱仪对强激光等离子体超热电子温度诊断奠定必要的基础准备。 展开更多
关键词 相对论性强激光 堆栈谱仪 超热电子 成像板
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一种等离子体溯源测量装置设计及性能测试 被引量：1
17
作者 李耀 贾军伟 +7 位作者 王青青 武宇婧 常猛 董学江 郝剑昆 郎昊 李绍飞 张韧 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第2期181-189,共9页
文章设计了一套等离子体溯源测量装置为验证感应耦合等离子体(ICP)源作为校准源的性能,找出满足朗缪尔探针溯源校准的最佳等离子体测试条件,提升测试准确性,采用控制变量法对不同工况下ICP源等离子体电子密度和电子温度的稳定性和均匀性... 文章设计了一套等离子体溯源测量装置为验证感应耦合等离子体(ICP)源作为校准源的性能,找出满足朗缪尔探针溯源校准的最佳等离子体测试条件,提升测试准确性,采用控制变量法对不同工况下ICP源等离子体电子密度和电子温度的稳定性和均匀性,以及电子密度的重复性进行测试。结果表明:在放电开始5~20 min内,等离子体电子密度和电子温度的稳定性分别优于99.4%和98.9%;在探针伸入真空腔体内440~480 mm的范围内,等离子体电子密度和电子温度的均匀性分别优于97.2%和93.6%;在等离子体源放电功率100~900 W范围时,等离子体电子密度的重复性优于86.6%,并且多数在92%以上。本研究可为后续等离子体诊断手段的优化提供参考。 展开更多
关键词 等离子体源 朗缪尔探针 控制变量法 结构设计 电子密度 电子温度
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大气压交流金属针-水电极放电特性研究 被引量：2
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作者 肖越 俞哲 +2 位作者 王迪雅 张腾宇 宋春莲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期2896-2906,共11页
气液两相放电受到诸多因素的影响,在液体表面表现出较为复杂的放电特性与相互作用。该文采用大气压交流金属针-水电极放电结构,对其放电特性及规律进行研究。实验结果表明,随着电源功率的增大,大气压交流金属针-水电极的放电由两种不稳... 气液两相放电受到诸多因素的影响,在液体表面表现出较为复杂的放电特性与相互作用。该文采用大气压交流金属针-水电极放电结构,对其放电特性及规律进行研究。实验结果表明,随着电源功率的增大,大气压交流金属针-水电极的放电由两种不稳定放电模式转变为稳定放电模式。电源功率足够高时,放电在正、负半周期出现截然不同的放电模式,结合放电影像和电气特性对其放电的时空演化过程进行了分析,研究了电源功率和放电间隙对放电特性及参数的影响。研究发现,击穿电压随电源功率的增大从2.3 kV减小到2.0 kV,随放电间隙的增大从1.0 kV增加到1.9 kV;电流峰值和功率峰值只在正半周期时与放电间隙的大小呈正相关关系;传导电荷量随电源功率的增大而增多,与放电间隙没有明显的关系;单次放电能量中,正半周期放电能量始终大于负半周期的放电能量,正、负半周期放电能量与电源功率呈正相关关系,与放电间隙没有明显的相关性。 展开更多
关键词 气液两相放电 低温等离子体 交流放电 放电影像
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磁聚焦分幅变像管空间分辨特性
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作者 罗秋燕 林楷宣 +9 位作者 陈嘉杰 王佳恒 邓萱 刘俊凯 杨恺知 黄峻堃 王东 刘进元 牛丽红 蔡厚智 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第8期918-923,共6页
针对磁聚焦分幅变像管短磁透镜个数与微通道板(MCP)面曲率、成像范围、旋转角度之间的关系,采用蒙特卡罗方法、有限差分法和有限元法,分别对单磁透镜、双磁透镜和三磁透镜3种磁聚焦分幅变像管的空间分辨特性进行理论和实验研究。仿真结... 针对磁聚焦分幅变像管短磁透镜个数与微通道板(MCP)面曲率、成像范围、旋转角度之间的关系,采用蒙特卡罗方法、有限差分法和有限元法,分别对单磁透镜、双磁透镜和三磁透镜3种磁聚焦分幅变像管的空间分辨特性进行理论和实验研究。仿真结果表明,磁聚焦分幅变像管的短磁透镜个数越多,成像面曲率越小,像面越接近平面;随着短磁透镜个数的增加,成像范围也逐渐增大;同时,在MCP面落点位置处电子的旋转角度随着短磁透镜个数的增加而减小。采用3个磁透镜时,在阴极面直径36 mm内,磁聚焦分幅变像管空间分辨力为10 lp/mm。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 分幅变像管 磁透镜 空间分辨力 脉冲展宽
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基于局域发射光谱的LEAD装置螺旋波等离子参数测量
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作者 曾志德 卢凌峰 +4 位作者 王超 李智 肖晨雨 刘灏 苌磊 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期720-727,共8页
发射光谱法是常见的用于诊断等离子体的光学诊断技术,然而,这项技术并不能在空间上分辨等离子体。为了以低成本得到高空间分辨率的等离子体参数,发展了局域发射光谱法。这是一种将光纤伸入等离子体中以采集光纤前端等离子体光谱学信息... 发射光谱法是常见的用于诊断等离子体的光学诊断技术,然而,这项技术并不能在空间上分辨等离子体。为了以低成本得到高空间分辨率的等离子体参数,发展了局域发射光谱法。这是一种将光纤伸入等离子体中以采集光纤前端等离子体光谱学信息的高空间分辨率光学诊断技术。介绍了局域发射光谱法技术的原理,并在大型线性等离子体实验装置LEAD上用蚊香形射频天线激发了氩等离子体,并在不同的射频功率和径向位置下对比了局域发射光谱法测得的等离子体光强和朗缪尔探针测得的等离子体电子密度,同时观察到了在射频功率500 W左右等离子体从感性耦合放电模式到螺旋波模式的跳变。结果表明:局域发射光谱法测得的光强与实验室现有的朗缪尔探针测量的电子密度之间较强的正相关,证明了用光强表征电子密度的可靠性,和LEAD装置上现有的朗缪尔探针在不同的等离子体模式的诊断上互补。 展开更多
关键词 线性等离子体实验装置 螺旋波等离子体 等离子体诊断 局域发射光谱诊断 模式跳变
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