电磁波散射课件.ppt

1、4，电磁波散射n电子温度测量n电磁波散射理论n非相干散射和相干散射n具体实验设备n1感谢您的观看2019年6月16电子温度测量方法优点缺点激光Thomson散射绝对测量空间分辨时空不连续电子回旋辐射（ECE）时间连续需定标轫致辐射设备简单需选适当波段2感谢您的观看2019年6月16电磁波的散射理论电磁波的散射理论 激光Thomson散射测电子温度Te)(exp00rktiEEitetsrktiessREcmevssrRcetRE)(exp)(4)(|4),(00020220RRs/000/ EEescrscRtt1)0(平面电磁波在单个电子上的散射入射电磁波推迟解在远处3感谢您的观看2019年

2、6月16| )(| )(|4| ),(|00000202essERressREcmetREescos)(00kvvkvkksscos20202sskkkkk2sin20kk 2020| )(|essrddmcmere1520201082. 24散射波振幅：频率和波矢1/cv若微分散射截面（电子经典半径）)cos1 (21220rdd229201065. 638mrdddT对非偏振波总截面4感谢您的观看2019年6月16三种成份的散射：电子: 离子：T r02 1/mi 中性粒子:电子均匀分布：总散射幅度为0电子密度涨落 ，总散射功率频谱：电子速度分布信息enen),(),(0kSnIIee散射

3、光强：单位体积等离子体向空间某一方向的单位立体角内、单位频率间隔的散射功率 单电子微分散射截面 形状因子形状因子从动力学方程和Poisson方程得到5感谢您的观看2019年6月16非相干散射和相干散射非相干散射和相干散射非相干散射非相干散射： Debye球内粒子上的散射可能有充分大的相差，可以探测到单粒子的行为相干散射相干散射：Debye球内粒子的散射位相趋同，振幅迭加，“衣着粒子”作为整体被散射，)(2sin)(1007. 12sin4101420eVTnnmTenkeeeeD另一判断参数6感谢您的观看2019年6月161Dk1)(exp2),(2eekvkvkS2ln22sin4202/1

4、02/1cmTee非相干散射相干散射Gauss轮廓1Dk1电子成分贡献 223kmTeepe离子成分贡献：Tepe, cepe,ceO模或X模垂直入射,在三个密度层反射,测量与参考束的相差,可以得到它们的位置22感谢您的观看2019年6月16ITER上模型和模的截止点模上截止从弱场侧注入，下截止从强场注入23感谢您的观看2019年6月16，电磁波发射n发射光谱n辐射测量nn软射线测量n轮廓测量START上的等离子体照片弹丸注入时的照片24感谢您的观看2019年6月16托卡马克等离子体的线辐射和连续辐射装置上的光谱测量结果25感谢您的观看2019年6月16用转镜实现空间扫描HT-7上的光谱测量设

5、备FTU上Kr不同电离态的空间分布26感谢您的观看2019年6月16不同区域发射光谱特征（现代大型托卡马克）区域辐射波段H,He低杂质高杂质主要诊断边缘区可见,UV部分电离部分电离部分电离p,Zeff中间区UV,X-ray完全电离部分剥离部分剥离杂质输运核心区X-ray完全电离完全剥离部分完全剥离线能谱27感谢您的观看2019年6月16电子的轫致辐射)/(105105)()4(3832/12372/12372/130232mWTZnTnnZmkTehcmnnZPeeezeeeeieb)/(10532/1237mWTnZPeeeffbekTheeeeeeffeTgkTmecmnZ/2/13023

6、22),()2()4(338辐射功率密度存在几种杂质功率谱（温度单位keV）Gaunt因子功率谱高频区主要取决于指数部分，对数坐标下斜率为-h/kTe，低频区指数部分为。主要用于决定Zeff28感谢您的观看2019年6月16用轫致辐射决定电子温度或Zeff低频区轫致辐射谱高频区轫致辐射谱轫致辐射谱和复合谱的迭加29感谢您的观看2019年6月16复合辐射hOOeO*21*hhOOeO辐射复合双电子复合吸收边30感谢您的观看2019年6月16日冕辐射模型)(1111zzzzzzzezsnsnnndtdnzzzzsnn11)/(107 . 232/1213scmTZez)/)(exp()/0 . 6

7、()()/(1032/32/15scmTEETEETsezzezzez碰撞电离自发辐射复合碰撞激发自发辐射跃迁电离态速率方程平衡时日冕模型，实验和理论比较从两谱线强度比可计算电子温度31感谢您的观看2019年6月16原子和离子发射光谱序列电离次数化学符号光谱符号光谱类型CCI原子C+CII类B离子C2+或C+CIII类Be离子C3+CIV类Li离子C4+CV类He离子C5+CVI类H离子C6+（C核）32感谢您的观看2019年6月16从中性粒子光谱线强度计算粒子约束时间eieiinnsnnrrrtn0)(1aeirdrnsna00042peieNaRdtdN离子电离速率方程（考虑到粒子流）只考

8、虑电离，通过半径a处离子流量平衡时的粒子守恒方程从原子谱线强度计算n0ne值，和i值，从而得到粒子约束时间p33感谢您的观看2019年6月16Doppler展宽和位移测量离子温度和运动速度PLT装置上中性粒子注入时用FeXX266.5nm和FeXXIX25.5nm线得到的Doppler温度和环向旋转速度34感谢您的观看2019年6月16主动光谱技术好的空间分辨一台褶皱环上的中性粒子束诊断设备35感谢您的观看2019年6月16辐射量热器(bolometer)探测器：热敏电阻热电偶热释电36感谢您的观看2019年6月16ECE测量电子温度217102 . 6BTnPeec电子回旋辐射功率密度成像设

9、备37感谢您的观看2019年6月16q(r)轮廓测量Zeeman效应或运动Stark效应Zeeman效应：谱线在磁场中分裂|B观察:：圆偏振B观察:：B偏振,m=1 ：|B偏振,m=0入射激光偏振面旋转，激发荧光强度正比于(E(t)B)2探测垂直方向分量决定方向38感谢您的观看2019年6月16运动Stark效应（MSE）高能中性粒子注入，粒子参考系中产生感应电场vB，引起谱线Stark分裂。测量两分量的方向决定方向。39感谢您的观看2019年6月16，粒子束测量n中性粒子能谱仪n中子测量n粒子测量方法优点缺点Doppler展宽一定空间分辨需适当谱线中性粒子能谱可测能谱边缘区域中子能谱适合高温核反应离子温度测量方法比较40感谢您的观看2019年6月16中性粒子能谱仪中性粒子能谱仪器（静电偏转型）加热前后的中性粒子能谱H+HH+H+电荷交换反应快 慢 快 慢41感谢您的观看2019年6月16中子诊断JET上的实验结果，Ti=4.4keV)(exp)(2EEEEFrninmmETmE2中子能谱半宽度42感谢您的观看2019年6月16粒子测量43感谢您的观看2019年6月16