等離子體診斷課件

等離子體診斷8,漲落的診斷等離子體診斷8,漲落的診斷1漲落診斷方法方法測量物理量特點靜電探針δn,δφ,δE,δT,k,vph,αnφ,Γ,Q邊緣區(qū)波散射δn,k,vph,ＨＩＢＰδn,δφ,δE,k,vph,αnφ,γnφ,Γ反射儀δn無k分辨軟Ｘ射線f(n,T,imperity)線平均硬Ｘ射線runawayelectrons無空間分辨感應線圈δb,k,vph邊緣區(qū)光學f(n,T,imperity)ＥＣＥδT尚待發(fā)展δn,密度漲落，δφ,電位漲落，δE,電場漲落，δT,溫度漲落，δb，磁場漲落，k,波數(shù)，vph,相速，αnφ,位相差譜，γnφ，相干譜系數(shù)，Γ,粒子流，Q，能流漲落診斷方法方法測量物理量特點靜電探針δn,δφ,δE,2靜電探針測漲落

1<k<10cm-1飽和離子流→電子密度及其漲落ne,δne懸浮電位→等離子體電位及其漲落φ,

δφ

三探針→電子溫度及其漲落Te,δTe探針列陣→空間相關→波數(shù)k→電場及其漲落E,δEMach探針→環(huán)向流速Vφ

Caltech裝置上的探針列靜電探針測漲落

1<k<10cm-1飽和離子流→電子密度及其3漲落水平的分析對平穩(wěn)隨機場：互相關函數(shù)SUNIST邊界處參數(shù)分布和漲落水平漲落水平的分析對平穩(wěn)隨機場：互相關函數(shù)SUNIST邊界處參數(shù)4湍流譜分析技術兩信號的離散Fourier變換信號１的自功率譜兩信號的互功率譜位相差譜局域波數(shù)湍流譜分析技術兩信號的離散Fourier變換信號１的自功率譜5局域功率譜密度ＴＥＸＴ上的功率譜密度，靜電探針和遠紅外散射對Ｍ個樣本的平均歸一化（寬度為h的窗口函數(shù)）局域功率譜密度ＴＥＸＴ上的功率譜密度，靜電探針和遠紅外散射對6條件功率譜密度統(tǒng)計色散關系平均波數(shù)波數(shù)譜寬平均波數(shù)展寬相關長度相對波數(shù)展寬傳播相速相干譜系數(shù)

條件功率譜密度7小波雙相干技術

waveletbicoherence小波雙相干：適于研究三波間相位耦合函數(shù)Φ（t)的小波變換Morlet小波函數(shù)d～1為形狀因子，ad為時間分辨率ＴＥＸＴ上的三波耦合m,n為兩道信號小波雙相干技術

waveletbicoherence小波雙8湍流驅(qū)動粒子流和能流粒子流能流SUNIST上的邊緣湍流引起的粒子流和能流湍流驅(qū)動粒子流和能流粒子流SUNIST上的邊緣湍流引起的粒子9波散射探測漲落原理遠紅外散射診斷設備不同k值散射頻譜θ方向功率譜密度匹配關系：ωs=ω0±ω,ks=k0±k,一般滿足|k0|≈|ks|,k2=4k02sin2(θs/2)波散射探測漲落原理遠紅外散射診斷設備不同k值散射頻10波散射測量技術

0<k<20cm-1

主要散射波源微波：60-600GHz遠紅外激光：200GHz-3THz，技術困難ＣＯ２激光：28THz，小散射角，線平均波散射測量技術

0<k<20cm-1

主要散射波源微波：11高能離子束探針（ＨＩＢＰ）

0<k<5cm-1

空間分辨（r,θ,φ）1cm×5mm×1mm探測束強度→電子密度能量分辨測量→等離子體電位兩點測量→波矢k典型參數(shù)：10keV-10MeV,A>100高能離子束探針（ＨＩＢＰ）

0<k<5cm-1

空間分辨（r12TEXT上的HIBP設備和測量的密度漲落探測原理TEXT上的HIBP設備和測量的密度漲落探測原理13微波反射儀測漲落

空間分辨～mm,k測量困難雙頻相干反射探測微波系統(tǒng)單道測量：δn多道相干測量：１，徑向相關：雙頻２，極向相關微波反射儀測漲落

空間分辨～mm,k測量困難雙頻相干反射探14微波偏振儀測漲落STNDPPCDX=6cmX=36cmＮＳＴＸ上的實驗結(jié)果微波偏振儀測漲落STNDPPCDX=6cmX=3615束發(fā)射光譜（ＢＥＳ）技