CN117545157A - 一种用于测量等离子体电势和电场的诊断方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于测量等离子体电势和电场的诊断方法及系统，涉及中性束探针测量技术领域，包括根据获取的磁约束聚变装置的运行参数及候选粒子元素的相关参数数据，计算信噪比；基于信噪比选定中性束粒子元素，迭代计算不同入射能量、入射角度和采样区的束流轨迹，得到能够通过分析仪入口狭缝的预设参数；将满足预设参数要求的中性束注入等离子体中；利用分析仪测量其在采样区碰撞电离产生的一次离子束能量，根据能量守恒定律得到采样区电势；探测不同采样区，得到等离子体电势的空间分布以及径向电场，进而诊断结束。本发明的有益效果为对深入研究磁约束聚变等离子体中径向电场及流剪切抑制湍流和改善约束的物理机制具有极其重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及中性束探针测量技术领域，具体而言，涉及一种用于测量等离子体电势和电场的诊断方法及系统。
背景技术
磁约束聚变等离子体中径向电场及/>流剪切对抑制等离子体湍流输运和改善约束有着极其重要的意义。目前，在等离子体芯部区域只有重离子束探针（Heavy IonBeam Probe — HIBP）可以实现对等离子体电势（/>）和径向电场（/>）高时空分辨的测量，因此被广泛应用于聚变装置。HIBP的原理是通过测量单电荷离子束与等离子体中的电子碰撞电离后产生的二次离子束流的能量，得到电离区域（即采样区）局部的电势（电场）及其涨落。该方法仅适用于等离子体具有较高温度和密度的情况。对于低参数等离子体，HIBP则难以适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测量等离子体电势和电场的诊断方法及系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种用于测量等离子体电势和电场的诊断方法，包括：
根据获取的磁约束聚变装置的运行参数，选择几种元素作为候选粒子元素，得到相关参数数据，其中相关参数数据包括粒子质量数据、一次碰撞电离截面数据和二次碰撞电离截面数据，其中运行参数包括磁约束聚变装置的背景磁场、等离子体的电子温度以及等离子体的电子密度；
基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为诊断所使用的中性束粒子元素；
基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到粒子的束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区；
基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生预设入射能量的中性束；基于预设参数，将中性束以预设的入射角度注入到等离子体中；
利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，重复上述步骤，采集不同采样区产生的一次离子束的能量，得到等离子体电势在不同径向位置的空间分布以及径向电场，进而诊断结束。
优选地，所述基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹，其中包括：
基于粒子质量数据，将一种候选粒子元素的中性束以一定入射速度和入射角度注入至等离子体中，与等离子体中的电子发生碰撞电离产生一次离子束，其中一次离子束在背景磁场的作用下发生偏转并穿出等离子体，粒子的束流轨迹计算公式如下：
式中，为束流轨迹，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为时间，/>为/>的微分，/>为中性束的入射速度，/>为该候选粒子元素的粒子质量，/>为带电量（中性束/>，一次离子束/>，/>为电子电荷量），/>为背景磁场，沿着束流轨迹，粒子的运动速度/>基本不变，即/>，对于其他候选粒子元素的中性束，在同一束流轨迹下，入射速度/>可根据相同的拉莫尔半径换算得到：/>，其中/>为其他候选粒子元素的粒子质量。
优选地，所述基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为该诊断所使用的中性束粒子元素，其中还包括：
基于麦克斯韦速率分布函数、一次碰撞电离截面数据以及二次碰撞电离截面数据，得到粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，其计算公式如下：
式中，，为粒子与电子的相对速率，/>为粒子运动速度，/>为电子运动速度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为麦克斯韦速率分布函数，/>为等离子体电子温度，/>为电子质量，/>为玻尔兹曼常量，/>为碰撞电离截面，/>为有效碰撞电离截面，带入一次碰撞电离截面/>得到一次有效碰撞电离截面数据/>，带入二次碰撞电离截面/>得到二次有效碰撞电离截面/>；
根据运行参数、相关参数数据、束流轨迹以及有效碰撞电离截面数据，计算候选粒子元素的信噪比，其计算公式如下：
式中，为信噪比，/>为等离子体的电子密度，/>为入口狭缝宽度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为束流轨迹，/>为中性束到达等离子体芯部发生碰撞电离产生一次离子束的时间，/>为一次离子束穿出等离子体的时间，/>、/>分别为一次、二次有效碰撞电离截面；
根据候选粒子元素的信噪比，选择信噪比大于的元素作为该诊断所使用的中性束粒子元素。
优选地，所述基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到粒子的束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区，其中包括：
根据束流轨迹计算得到不同入射速度、入射角度和采样区的束流轨迹，所述束流轨迹包括中性束到达采样区的轨迹以及碰撞电离后产生的一次离子束轨迹；
对束流轨迹进行迭代计算，得到一次离子束能够通过分析仪入口狭缝的束流轨迹所对应的预设参数信息，其中预设参数信息包括中性束入射能量、入射角度以及采样区。
优选地，所述基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生中性束，其中包括：
选定中性束粒子元素所对应的固态热离子源并对其进行加热，溢出离子，利用皮尔斯电极设备加速溢出离子，并在静电透镜作用下进行聚焦，进而得到定向离子束；
将定向离子束引入至中性化室设备中，通过与预设的中性气体电荷进行交换进而产生预设入射能量的中性束，并将中性束以预设的入射角度注入等离子体中。
优选地，所述利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，其中包括：
利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；
基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势，其计算方式如下：
其中，为采样区的电势，/>为一次离子束能量，/>为中性束入射能量，/>为电子电荷量。
第二方面，本申请还提供了一种用于测量等离子体电势和电场的诊断系统，包括第一获得模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和第二获得模块，其中：
第一获得模块：用于根据获取的磁约束聚变装置的运行参数，选择几种元素作为候选粒子元素，得到相关参数数据，其中相关参数数据包括粒子质量数据、一次碰撞电离截面数据和二次碰撞电离截面数据，其中运行参数包括磁约束聚变装置的背景磁场、等离子体的电子温度以及等离子体的电子密度；
第一计算模块：用于基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为诊断所使用的中性束粒子元素；
第二计算模块：用于基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到粒子的束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区；
第三计算模块：用于基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生预设入射能量的中性束；基于预设参数，将中性束以预设的入射角度注入到等离子体中；
第二获得模块：用于利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，重复上述步骤，采集不同采样区产生的一次离子束的能量，得到等离子体电势在不同径向位置的空间分布以及径向电场，进而诊断结束。
本发明的有益效果为：
本发明提出了一种中性束探针测量技术，该诊断系统使用中性束与等离子体中电子发生一次碰撞电离，产生一次离子束，并通过测量一次离子束的能量，得到采样区局部的电势（电场）及其涨落，其目的是基于高温等离子体芯部区域常用的HIBP测量原理，提出了一种扰动小、时空分辨率高且适用于低参数等离子体的中性束探针（NBP）测量技术，用于探测等离子体电势（电场）及其涨落；与传统的HIBP相比，该诊断系统在等离子体参数较低时，仍可获得足够的信噪比。
本发明所提出的NBP测量技术主要针对参数较低的等离子体中电势（电场）及其涨落的测量，特征是扰动小、时空分辨率高，对于温度较低或电子密度较低的等离子体，仍可获得较高的信噪比。需要指出的是，本发明所提出的测量技术是目前唯一能够用于直接测量低参数等离子体中电势和电场的测量手段，它对深入研究磁约束聚变等离子体中径向电场及流剪切抑制湍流和改善约束的物理机制具有极其重要的意义。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法流程示意图；
图2为本发明实施例中所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法的基本工作原理示意图；
图3为本发明实施例中所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法的分析仪的结构示意图；
图4为本发明实施例中所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法的探测板的结构示意图；
图5为本发明实施例中所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法的系统示意图。
图中：701、第一获得模块；702、第一计算模块；7021、碰撞单元；703、第二计算模块；7031、第一计算单元；7032、第二计算单元；7033、第三计算单元；7034、第四计算单元；7035、选择单元；704、第三计算模块；7041、选定单元；7042、聚焦单元；7043、交换单元；7044、第五计算单元；705、第二获得模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1：
本实施例提供了一种用于测量等离子体电势和电场的诊断方法。
参见图1-图4，图中示出了本方法包括步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400和步骤S500。
S100、根据获取的磁约束聚变装置的运行参数，选择几种元素作为候选粒子元素，得到相关参数数据，其中相关参数数据包括粒子质量数据、一次碰撞电离截面数据和二次碰撞电离截面数据，其中运行参数包括磁约束聚变装置的背景磁场、等离子体的电子温度以及电子密度。
可以理解的是，在本步骤中，根据磁约束聚变装置的运行参数，运行参数包括装置的背景磁场、等离子体的电子温度/>以及等离子体的电子密度/>，选择几种元素作为候选粒子元素，通常为钠、钾、铷、铯等，得到粒子的质量/>、一次碰撞电离截面/>、二次碰撞电离截面/>，其中/>为粒子与电子的碰撞相对速度。
S200、基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为该诊断所使用的中性束粒子元素。
可以理解的是，在本S200步骤中包括S201、S202、S203和S204，其中：
S201、基于粒子质量数据，将一种候选粒子元素的中性束以一定入射速度和入射角度注入至等离子体中，与等离子体中的电子发生碰撞电离产生一次离子束，其中一次离子束在背景磁场的作用下发生偏转并穿出等离子体，粒子的束流轨迹计算公式如下：
式中，为束流轨迹，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为时间，/>为/>的微分，/>为中性束的入射速度，/>为该候选粒子元素的粒子质量，/>为带电量（中性束/>，一次离子束/>，/>为电子电荷量），/>为背景磁场，沿着束流轨迹，粒子的运动速度/>基本不变，即/>，对于其他候选粒子元素的中性束，在同一束流轨迹下，入射速度可根据相同的拉莫尔半径换算得到：/>，其中/>为其他候选粒子元素的粒子质量。
需要说明的是，假设一种候选粒子元素的束流轨迹为：中性束以一定入射速度和入射角度注入到等离子体中，与芯部电子发生碰撞电离产生一次离子束，一次离子束在背景磁场/>作用下发生偏转并穿出等离子体。
S202、基于麦克斯韦速率分布函数、一次碰撞电离截面数据以及二次碰撞电离截面数据，得到粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，其计算公式如下：
式中，，为粒子与电子的相对速率，/>为粒子运动速度，/>为电子运动速度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为麦克斯韦速率分布函数，/>为等离子体电子温度，/>为电子质量，/>为玻尔兹曼常量，/>为碰撞电离截面，/>为有效碰撞电离截面，带入一次碰撞电离截面/>得到一次有效碰撞电离截面/>，带入二次碰撞电离截面/>得到二次有效碰撞电离截面/>；
S203、根据运行参数、相关参数数据、束流轨迹以及有效碰撞电离截面数据，计算候选粒子元素的信噪比，其计算公式如下：
式中，为信噪比，/>为等离子体的电子密度，/>为入口狭缝宽度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为束流轨迹，/>为中性束到达等离子体芯部发生碰撞电离产生一次离子束的时间，/>为一次离子束穿出等离子体的时间，/>、/>为一次、二次有效碰撞电离截面；
S204、根据候选粒子元素的信噪比，选择信噪比大于的元素作为该诊断所使用的中性束粒子元素。
需要说明的是，计算信噪比，选择信噪比尽可能大且/>的元素作为该诊断所使用的中性束粒子。
S300、基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到粒子的束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区。
可以理解的是，在本S300步骤中包括S301和S302，其中：
S301、根据束流轨迹计算得到不同入射速度、入射角度和采样区的束流轨迹，所述束流轨迹包括中性束到达采样区的轨迹以及碰撞电离后产生的一次离子束轨迹；
S302、对束流轨迹进行迭代计算，得到一次离子束能够通过分析仪入口狭缝的束流轨迹所对应的预设参数信息，其中预设参数信息包括中性束入射能量、入射角度以及采样区。
需要说明的是，根据束流轨迹计算公式，计算以不同入射速度、入射角度的中性束沿着其轨迹不同位置发生碰撞电离后一次离子束的轨迹，并通过迭代得到一次离子束能够通过分析仪入口狭缝的束流轨迹所对应的三个预设参数：中性束入射能量/>、入射角度以及碰撞电离的区域（即采样区）；即以这个预设的入射能量和入射角度注入的中性束，在其轨迹上的采样区产生的一次离子束可以进入到分析仪被采集。此时计算出的能量差可以得到该采样区的电势。利用迭代公式，改变预设的入射能量和入射角度，进而得到另一个采样区的电势。重复上述过程，得到等离子体电势在不同径向位置的空间分布以及径向电场。
S400、基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生预设入射能量的中性束；基于预设参数，将中性束以预设的入射角度注入到等离子体中。
需要说明的是，中性束在等离子体的采样区碰撞电离后就产生了一次离子束，然后一次离子束进入到分析仪装置。因此分析仪分析的是一次离子束，目的是计算一次离子束的能量。
可以理解的是，在本S400步骤中包括S401和S402，其中：
S401、选定中性束粒子元素所对应的固态热离子源并对其进行加热，溢出离子，利用皮尔斯电极设备加速溢出离子，并在静电透镜作用下进行聚焦，进而得到定向离子束；
需要说明的是，选择该元素所对应的固态热离子源并对其进行加热，溢出离子。利用皮尔斯电极设备加速离子，电极电压，并在静电透镜作用下聚焦，形成能量为/>的定向离子束。
S402、将定向离子束引入至中性化室设备中，通过与预设的中性气体电荷进行交换进而产生预设能量的中性束，并将中性束以预设的入射角度注入等离子体中。
S500、利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，重复上述步骤，采集不同采样区产生的一次离子束的能量，得到等离子体电势在不同径向位置的空间分布以及径向电场，进而诊断结束。
可以理解的是，在本S500步骤中包括S501和S502，其中：
S501、利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；
S502、基于一次离子束和中性束的能量差，得到采样区的电势，其计算方式如下：
其中，为采样区的电势，/>为一次离子束能量，/>为中性束入射能量，/>为电子电荷量。
需要说明的是，中性束在采样区发生碰撞电离产生一次离子束，在背景磁场作用下发生偏转并穿出等离子体，进入分析仪，分析仪放置在磁约束聚变装置外无磁场处。一次离子束通过分析仪的入口狭缝后进入平行电容器，并在电场作用下流向探测板（分上下左右四块）；通过程控软件调节平行电容器阳极电压/>，使四块探测板均能采集到一次离子束，上、下板电流强度分别为/>和/>。其中，/>为左上板电流，为右上板电流，/>为左下板电流，/>为右下板电流。
通过计算上、下板的电流差比，得到束流在探测板上的落点中心位置，并得到一次离子束能量/>：
其中，、/>分别为上、下板电流强度，/>为入口狭缝宽度；
其中，、/>分别为入口狭缝、探测板中心位置到平行电容器下板的垂直高度，/>为入口狭缝到探测板中心位置的水平距离，/>为平行电容器上下板的间距，/>为一次离子束通过入口狭缝时的水平角，/>为入口狭缝与探测板的水平角，/>为电子电荷量，/>为平行电容器阳极电压。
可以理解的是，重复步骤S300-500，采集不同采样区产生的一次离子束流的能量，基于一次离子束和中性束的能量差，得到等离子体电势/>在不同径向位置的空间分布，并根据公式/>计算得到等离子体的径向电场/>。
实施例2：
本实施例提供了一种用于测量等离子体电势和电场的诊断系统，所述系统包括第一获得模块701、第一计算模块702、第二计算模块703、第三计算模块704和第二获得模块705，其中：
第一获得模块701：用于根据获取的磁约束聚变装置的运行参数，选择几种元素作为候选粒子元素，得到相关参数数据，其中相关参数数据包括粒子质量数据、一次碰撞电离截面数据和二次碰撞电离截面数据，其中运行参数包括磁约束聚变装置的背景磁场、等离子体的电子温度以及等离子体的电子密度；
第一计算模块702：用于基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为该诊断所使用的中性束粒子元素；
第二计算模块703：用于基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到粒子的束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区；
第三计算模块704：用于基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生预设入射能量的中性束；基于预设参数，将中性束以预设的入射角度注入到等离子体中；
第二获得模块705：用于利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，重复上述步骤，采集不同采样区产生的一次离子束的能量，得到等离子体电势在不同径向位置的空间分布以及径向电场，进而诊断结束。
具体地，所述第一计算模块702，其中包括碰撞单元7021：
碰撞单元7021：用于基于粒子质量数据，将一种候选粒子元素的中性束以一定入射速度和入射角度注入至等离子体中，与等离子体中的电子发生碰撞电离产生一次离子束，其中一次离子束在背景磁场的作用下发生偏转并穿出等离子体，粒子的束流轨迹计算公式如下：
式中，为束流轨迹，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为时间，/>为/>的微分，/>为中性束的入射速度，/>为该候选粒子元素的粒子质量，/>为带电量（中性束/>，一次离子束/>，/>为电子电荷量），/>为背景磁场，沿着束流轨迹，粒子的运动速度/>基本不变，即/>，对于其他候选粒子元素的中性束，在同一束流轨迹下，入射速度可根据相同的拉莫尔半径换算得到：/>，其中/>为其他候选粒子元素的粒子质量。
具体地，所述第一计算模块702，其中还包括第三计算单元7033、第四计算单元7034和选择单元7035，其中：
第三计算单元7033：用于基于麦克斯韦速率分布函数、一次碰撞电离截面数据以及二次碰撞电离截面数据，得到粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，其计算公式如下：
式中，，为粒子与电子的相对速率，/>为粒子运动速度，/>为电子运动速度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为麦克斯韦速率分布函数，/>为等离子体电子温度，/>为电子质量，/>为玻尔兹曼常量，/>为碰撞电离截面，/>为有效碰撞电离截面，带入一次碰撞电离截面/>得到一次有效碰撞电离截面/>，带入二次碰撞电离截面/>得到二次有效碰撞电离截面/>；
第四计算单元7034：用于根据运行参数、相关参数数据、束流轨迹以及有效碰撞电离截面数据，计算候选粒子元素的信噪比，其计算公式如下：
式中，为等离子体电子密度，/>为入口狭缝宽度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为束流轨迹，/>为中性束到达等离子体芯部发生碰撞电离产生一次离子束的时间，/>为一次离子束穿出等离子体的时间，/>为信噪比，/>、/>分别为一次、二次有效碰撞电离截面数据；
选择单元7035：用于根据候选粒子元素的信噪比，选择信噪比大于的元素作为该诊断所使用的中性束粒子元素。
具体地，所述第二计算模块703，其中包括第一计算单元7031和第二计算单元7032，其中：
第一计算单元7031：用于根据束流轨迹计算得到不同入射速度、入射角度和采样区的束流轨迹，所述束流轨迹包括中性束到达采样区的轨迹以及碰撞电离后产生的一次离子束轨迹；
第二计算单元7032：用于对束流轨迹进行迭代计算，得到一次离子束能够通过分析仪入口狭缝的束流轨迹所对应的预设参数信息，其中预设参数信息包括中性束入射能量、入射角度以及采样区。
具体地，所述第三计算模块704，其中包括选定单元7041、聚焦单元7042和交换单元7043，其中：
选定单元7041：用于依据信噪比，选定中性束粒子元素；
聚焦单元7042：选定中性束粒子元素所对应的固态热离子源并对其进行加热，溢出离子，用于利用皮尔斯电极设备加速溢出离子，并在静电透镜作用下进行聚焦，进而得到定向离子束；
交换单元7043：用于将定向离子束引入至中性化室设备中，通过与预设的中性气体电荷进行交换进而产生预设入射能量的中性束，并将中性束以预设的入射角度注入等离子体中。
具体地，所述第三计算模块704还包括第五计算单元7044，其中：
第五计算单元7044：用于基于一次离子束和中性束的能量差，得到采样区的电势，其计算方式如下：
其中，为采样区的电势，/>为一次离子束能量，/>为中性束入射能量，/>为电子电荷量。
综上所述，本发明基于一种包括中性束发射器和分析仪的诊断系统。所述中性束发射器由固态热离子源、皮尔斯电极、静电透镜、中性化室和两个法拉第杯组成，用于提供具有一定能量的中性粒子束；所述分析仪由入口狭缝、平行电容器和探测板组成，用于测量采样区碰撞电离产生的一次离子束能量。最后，基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势（电场）及其涨落。该方案的特征是扰动小、时空分辨率高，对于温度较低或电子密度较低的等离子体，仍可获得较高的信噪比，是目前唯一能够用于直接测量低参数等离子体中电势和电场的测量手段，它对深入研究磁约束聚变等离子体中径向电场及流剪切抑制湍流和改善约束的物理机制具有极其重要的意义。
需要说明的是，关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于测量等离子体电势和电场的诊断方法，其特征在于，包括：
根据获取的磁约束聚变装置的运行参数，选择几种元素作为候选粒子元素，得到相关参数数据，其中相关参数数据包括粒子质量数据、一次碰撞电离截面数据和二次碰撞电离截面数据，其中运行参数包括磁约束聚变装置的背景磁场、等离子体的电子温度以及等离子体的电子密度；
基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为诊断所使用的中性束粒子元素；
基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区；
基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生预设入射能量的中性束；基于预设参数，将中性束以预设的入射角度注入到等离子体中；
利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，重复迭代计算，改变预设参数，进而采集不同采样区产生的一次离子束的能量，得到等离子体电势在不同径向位置的空间分布以及径向电场，进而诊断结束。
2.根据权利要求1所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法，其特征在于，所述基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹，其中包括：
基于粒子质量数据，将一种候选粒子元素的中性束以一定入射速度和入射角度注入至等离子体中，与等离子体中的电子发生碰撞电离产生一次离子束，其中一次离子束在背景磁场的作用下发生偏转并穿出等离子体，粒子的束流轨迹计算公式如下：
式中，/>为束流轨迹，/>为微分符号，/>为/>的微分，为时间，/>为/>的微分，/>为中性束的入射速度，/>为该候选粒子元素的粒子质量，/>为带电量（中性束/>，一次离子束/>，/>为电子电荷量），/>为背景磁场，沿着束流轨迹，粒子的运动速度/>基本不变，即/>，对于其他候选粒子元素的中性束，在同一束流轨迹下，入射速度/>可根据相同的拉莫尔半径换算得到：/>，其中/>为其他候选粒子元素的粒子质量。
3.根据权利要求1所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法，其特征在于，所述基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为该诊断所使用的中性束粒子元素，其中还包括：
基于麦克斯韦速率分布函数、一次碰撞电离截面数据以及二次碰撞电离截面数据，得到粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，其计算公式如下：
式中，为粒子与电子的相对速率，/>为粒子运动速度，/>为电子运动速度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为麦克斯韦速率分布函数，/>为等离子体电子温度，/>为电子质量，/>为玻尔兹曼常量，/>为碰撞电离截面，/>为有效碰撞电离截面，带入一次碰撞电离截面/>得到一次有效碰撞电离截面/>，带入二次碰撞电离截面/>得到二次有效碰撞电离截面数据/>；
根据运行参数、相关参数数据、束流轨迹以及有效碰撞电离截面数据，计算候选粒子元素的信噪比，其计算公式如下：
式中，/>为信噪比，/>为等离子体电子密度，/>为入口狭缝宽度，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为束流轨迹，/>为中性束到达等离子体芯部发生碰撞电离产生一次离子束的时间，/>为一次离子束穿出等离子体的时间，/>、/>分别为一次、二次有效碰撞电离截面数据；
根据候选粒子元素的信噪比，选择信噪比大于的元素作为诊断所使用的中性束粒子元素。
4.根据权利要求1所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法，其特征在于，所述基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区，其中包括：
根据束流轨迹计算得到不同入射速度、入射角度和采样区的束流轨迹，所述束流轨迹包括中性束到达采样区的轨迹以及碰撞电离后产生的一次离子束轨迹；
对束流轨迹进行迭代计算，得到一次离子束能够通过分析仪入口狭缝的束流轨迹所对应的预设参数信息，其中预设参数信息包括中性束入射能量、入射角度以及采样区。
5.根据权利要求1所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法，其特征在于，所述基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生预设入射能量的中性束，其中包括：
选定中性束粒子元素所对应的固态热离子源并对其进行加热，溢出离子，利用皮尔斯电极设备加速溢出离子，并在静电透镜作用下进行聚焦，进而得到定向离子束；
将定向离子束引入至中性化室设备中，通过与预设的中性气体电荷进行交换进而产生预设入射能量的中性束，并将中性束以预设的入射角度注入等离子体中。
6.根据权利要求1所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断方法，其特征在于，所述利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，其中包括：
利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；
基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势，其计算方式如下：
其中，/>为采样区的电势，/>为一次离子束能量，/>为中性束入射能量，/>为电子电荷量。
7.一种用于测量等离子体电势和电场的诊断系统，其特征在于，包括：
第一获得模块：用于根据获取的磁约束聚变装置的运行参数，选择几种元素作为候选粒子元素，得到相关参数数据，其中相关参数数据包括粒子质量数据、一次碰撞电离截面数据和二次碰撞电离截面数据，其中运行参数包括磁约束聚变装置的背景磁场、等离子体的电子温度以及等离子体的电子密度；
第一计算模块：用于基于运行参数及相关参数数据计算得到粒子的束流轨迹以及粒子与电子之间的有效碰撞电离截面数据，进而计算得到候选粒子元素的信噪比，根据信噪比选择合适的元素作为诊断所使用的中性束粒子元素；
第二计算模块：用于基于中性束粒子元素的粒子质量数据，迭代计算得到粒子的束流轨迹能够通过分析仪入口狭缝的预设参数，其中预设参数包括入射能量、入射角度以及采样区；
第三计算模块：用于基于中性束粒子元素，利用固态热离子源加热产生离子，并利用皮尔斯电极设备将离子进行加速，得到定向离子束，并通过定向离子束与预设的中性气体电荷相互交换进而产生预设入射能量的中性束；基于预设参数，将中性束以预设的入射角度注入到等离子体中；
第二获得模块：用于利用分析仪将中性束在采样区碰撞电离产生的一次离子束进行分析计算，得到一次离子束的能量；基于一次离子束和中性束的能量差，根据能量守恒定律得到采样区的电势大小，重复迭代计算，改变预设参数，进而采集不同采样区产生的一次离子束的能量，得到等离子体电势在不同径向位置的空间分布以及径向电场，进而诊断结束。
8.根据权利要求7所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断系统，其特征在于，所述第一计算模块，其中包括：
碰撞单元：用于基于粒子质量数据，将一种候选粒子元素的中性束以一定入射速度和入射角度注入至等离子体中，与等离子体中的电子发生碰撞电离产生一次离子束，其中一次离子束在背景磁场的作用下发生偏转并穿出等离子体，粒子的束流轨迹计算公式如下：
式中，/>为束流轨迹，/>为微分符号，/>为/>的微分，/>为时间，/>为/>的微分，/>为中性束的入射速度，/>为该候选粒子元素的粒子质量，/>为带电量（中性束/>，一次离子束/>，/>为电子电荷量），/>为背景磁场，沿着束流轨迹，粒子的运动速度/>基本不变，即/>，对于其他候选粒子元素的中性束，在同一束流轨迹下，入射速度/>可根据相同的拉莫尔半径换算得到：/>，其中/>为其他候选粒子元素的粒子质量。
9.根据权利要求7所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断系统，其特征在于，所述第二计算模块，其中包括：
第一计算单元：用于根据束流轨迹计算得到不同入射速度、入射角度和采样区的束流轨迹，所述束流轨迹包括中性束到达采样区的轨迹以及碰撞电离后产生的一次离子束轨迹；
第二计算单元：用于对束流轨迹进行迭代计算，得到一次离子束能够通过分析仪入口狭缝的束流轨迹所对应的预设参数信息，其中预设参数信息包括中性束入射能量、入射角度以及采样区。
10.根据权利要求7所述的用于测量等离子体电势和电场的诊断系统，其特征在于，所述第三计算模块，其中包括：
选定单元：用于依据信噪比，选定中性束粒子元素；
聚焦单元：用于选定中性束粒子元素所对应的固态热离子源并对其进行加热，溢出离子，利用皮尔斯电极设备加速溢出离子，并在静电透镜作用下进行聚焦，进而得到定向离子束；
交换单元：用于将定向离子束引入至中性化室设备中，通过与预设的中性气体电荷进行交换进而产生预设入射能量的中性束，并将中性束以预设的入射角度注入等离子体中。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1210218A (en) * | 1967-02-08 | 1970-10-28 | Ass Elect Ind | Improvements relating to ion probe target analysis |
| GB1555840A (en) * | 1976-12-30 | 1979-11-14 | Int Nuclear Energy Systems Co | Controlled thermonuclear fusion power apparatus and methodfor optaining electrical energy |
| US4682564A (en) * | 1980-11-25 | 1987-07-28 | Cann Gordon L | Magnetoplasmadynamic processor, applications thereof and methods |
| EP0719077A1 (en) * | 1994-12-21 | 1996-06-26 | Adolf-Slaby-Institut, Forschungsgesellschaft für Plasmatechnologie, und Mikrostrukturierung mbH | Method and apparatus for determining of absolute plasma parameters |
| US6486605B1 (en) * | 1998-07-03 | 2002-11-26 | Thomson Tubes Electroniques | Multibeam electronic tube with magnetic field for correcting beam trajectory |
| WO2009005060A1 (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Ihi Corporation | 電子ビームとレーザ光の衝突タイミング調整装置および方法 |
| GB2546060A (en) * | 2015-08-14 | 2017-07-12 | Thermo Fisher Scient (Bremen) Gmbh | Multi detector mass spectrometer and spectrometry method |
| CN107843776A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-27 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间电场探测仪地面等离子体模拟环境实验测试系统 |
| CN110024489A (zh) * | 2016-11-15 | 2019-07-16 | 阿尔法能源技术公司 | 用于对高性能frc和在高性能frc中的高次谐波快波电子加热的改善支持的系统和方法 |
| CN112992385A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-06-18 | 西南交通大学 | 一种准环对称仿星器磁场位形的设计方法 |
-
2024
- 2024-01-09 CN CN202410030701.3A patent/CN117545157B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1210218A (en) * | 1967-02-08 | 1970-10-28 | Ass Elect Ind | Improvements relating to ion probe target analysis |
| GB1555840A (en) * | 1976-12-30 | 1979-11-14 | Int Nuclear Energy Systems Co | Controlled thermonuclear fusion power apparatus and methodfor optaining electrical energy |
| US4682564A (en) * | 1980-11-25 | 1987-07-28 | Cann Gordon L | Magnetoplasmadynamic processor, applications thereof and methods |
| EP0719077A1 (en) * | 1994-12-21 | 1996-06-26 | Adolf-Slaby-Institut, Forschungsgesellschaft für Plasmatechnologie, und Mikrostrukturierung mbH | Method and apparatus for determining of absolute plasma parameters |
| US6486605B1 (en) * | 1998-07-03 | 2002-11-26 | Thomson Tubes Electroniques | Multibeam electronic tube with magnetic field for correcting beam trajectory |
| WO2009005060A1 (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Ihi Corporation | 電子ビームとレーザ光の衝突タイミング調整装置および方法 |
| GB2546060A (en) * | 2015-08-14 | 2017-07-12 | Thermo Fisher Scient (Bremen) Gmbh | Multi detector mass spectrometer and spectrometry method |
| CN110024489A (zh) * | 2016-11-15 | 2019-07-16 | 阿尔法能源技术公司 | 用于对高性能frc和在高性能frc中的高次谐波快波电子加热的改善支持的系统和方法 |
| CN107843776A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-27 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间电场探测仪地面等离子体模拟环境实验测试系统 |
| CN112992385A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-06-18 | 西南交通大学 | 一种准环对称仿星器磁场位形的设计方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 贺会权, 胡立群, 胡纯栋, 龚建华: "中性束束流沿束线损失分析与沉积", 真空与低温, no. 03, 30 September 2003 (2003-09-30) * |
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| Publication number | Publication date |
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