1、单丝Z-Pinch等离子体 Thomson散射诊断系统设计,王 凯指导老师:郑 坚 教 授李正宏 研究员2007年8月 成都,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 2,Thomson散射技术是一种小扰动、主动式等离子体诊断手段。已广泛应用于各类等离子体诊断实验中,如电离层、电子束、ICF、Tokamak实验中,其结果不仅拥有非常好的时、空分辨率,且具有很高的准确性和可靠性。,目前,国外已经开展了一些利用Thomson散射诊断 Z-Pinch等离子体的实验,特别是美国Sandia实验室;国内, Thomson散射技术已应用于ICF、Tokamak等诊断实验中,然而针对Z-Pinch等离子体
2、的实验研究几乎还是空白。,背景介绍,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 3,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 4,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 加准确的实验数据;,掌握关键技术,为将来诊断Z-Pinch惯性约束 DT靶 丸作技术储备;,探索一种测量磁场的方法。,2019/3/8,页面 5,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 之,总体设计:依据理论计算及阳加速器的实际位形,验证诊断系统各仪器,选择最佳的参数,集成安装诊断系统;并利用瑞利散射过程完成系统的标定工作,熟练系统的调节技术,确保实验时系统具有良好性能。,2019/3/8,页面 6,中国科大 激光等
3、离子体实验室 http:/ 之 基本考虑,理论分析结果,取最佳散射波矢与探针光偏振方向的夹角通过测量离子声波共振峰得到等离子体参数散射光也是极化光,偏振方向与入射激光相关,硬件分析结果,阳加速器实验位形限制实验布局激光参数影响实验布局激光器单脉冲输出能量小,惨淡经营,2019/3/8,页面 7,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 之 实验布局,2019/3/8,页面 8,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 之,探针光光路示意图(左)与探针光偏振方向的变化(右) 说明:左图中,均是全反镜(有效口径45mm),负载轴向平行于Y轴; 右图中,双向箭头表示偏振方向。,探针光及其调节方法
4、,2019/3/8,页面 9,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 之,靶室光路的调节方法,靶室光路构成示意图(右侧为打点透镜组各镜片的相对位置图) 其中,扩束镜的扩大倍数为2.5;最重要的非球面透镜焦距500mm,有效口径45mm,最佳聚焦焦斑直径20 ;窗口玻璃厚度10mm,口径80mm。,2019/3/8,页面 10,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 之,2019/3/8,页面 11,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 之,收光系统的调节方法,焦斑在“探头”光轴上,等大成像“探头” 的调节,光栅光谱仪与条纹相机及CCD耦合,“探头”与光栅光谱仪的耦合,2019/3/8,页面 12,中国科大 激光等离子体实验室 http:/ 之,验证实验 闪光实验,利用瑞利散射过程,针对探针光和收光系统进行实验,熟悉各元件实际调节方法,考察收光系统的工作情况,希望得到散射光谱,并进行简单数据处理。,目的:考察系统的可重复性和稳定性考察不同负载材料的影响进一步改进诊断系统 期望实验发次:1520发 期望实验周期:三周,进行第一轮现场实验,2019/3/8,页面 13,中国科大 激光等离子体实验室 http:/