HL-2A托卡馬克裝置上CXRS診斷系統中觀(guān)測視線(xiàn)的研究

　　在HL-2A托卡馬克裝置上CXRS診斷系統的光譜診斷及其相關(guān)研究中，觀(guān)測視線(xiàn)的確定至關(guān)重要。以CII為基準，利用MATLAB編程對中性束的實(shí)驗數據進(jìn)行擬合，根據多普勒頻移的理論及相關(guān)計算確定觀(guān)測視線(xiàn)與中性束源的夾角，進(jìn)而通過(guò)空間幾何的方法計算出該視線(xiàn)與中性束的交點(diǎn)，從而確定了觀(guān)測視線(xiàn)。

　　由于核聚變裝置的等離子體溫度極高，使得其診斷手段受到極大的限制。在等離子體的診斷中，光譜診斷主要分為兩大類(lèi)：主動(dòng)光譜診斷和被動(dòng)光譜診斷。被動(dòng)光譜診斷就是不向等離子體注入外來(lái)粒子，直接接受等離子體自身反應所發(fā)射出來(lái)的光譜。HL-2A托卡馬克裝置上的CXRS診斷系統，則采用主動(dòng)光譜診斷的方法，利用注入的中性束與等離子體反應后的復合光譜來(lái)研究等離子內部的反應情況。在HL-2A托卡馬克裝置上CXRS診斷系統的光譜診斷及其相關(guān)研究中，很多地方都會(huì )涉及到觀(guān)測視線(xiàn)，有些涉及到其方向向量，有些涉及到其方程，有些涉及到中性束與它的夾角以及中性束與其交點(diǎn)處的半徑值。例如，在利用復合光譜背景光譜測量有效電荷數以及在編寫(xiě)一些擬合程序時(shí)都會(huì )涉及到觀(guān)測視線(xiàn)。因此，CXRS診斷系統中觀(guān)測視線(xiàn)的確定是至關(guān)重要的。本文以CII為基準對利用MATLAB編程中性束的實(shí)驗數據進(jìn)行擬合，根據多普勒頻移的理論以及一些數學(xué)知識來(lái)確定出觀(guān)測視線(xiàn)與中性束源的夾角，再通過(guò)空間幾何的相關(guān)知識計算出視線(xiàn)與中性束的交點(diǎn)，這樣就確定了觀(guān)測視線(xiàn)。

1、HL-2A裝置上CXRS診斷系統及物理模型

　　在HL-2A 裝置上的CXRS診斷系統中，有四個(gè)中性束注入源，四個(gè)源的位置及注入方向如圖1所示。

　　在圖1(a)的(u，v，w)坐標系中，Q1、Q2、Q3、Q4分別表示一、二、三、四號源的注入中心直線(xiàn)上的點(diǎn)。Q1、Q2、Q3、Q4這四個(gè)點(diǎn)在一個(gè)平面上，點(diǎn)Q 是四個(gè)點(diǎn)的幾何中心;點(diǎn)S12和點(diǎn)S34分別是和一、二號源和三、四號源中性束注入直線(xiàn)在真空室中的交點(diǎn)，點(diǎn)S1是他們的對稱(chēng)點(diǎn);同樣的，點(diǎn)S14和點(diǎn)S23分別是一、四號源和二、三號源中性束注入直線(xiàn)在真空室中的交點(diǎn)，S2是他們的對稱(chēng)點(diǎn)。同時(shí)，點(diǎn)Q，S1，S2在一條直線(xiàn)上，以上各點(diǎn)在(u，v，w)坐標系中的坐標如表1所示。

圖1　四個(gè)中性束注入源，四個(gè)源的位置及注入方向

表1　四個(gè)源在(u，v，w)坐標系中的點(diǎn)的坐標

4、結論

　　由于前面已經(jīng)得出了已知觀(guān)測點(diǎn)A 的坐標，根據表4，4-14通道與一號源中性束交點(diǎn)的坐標也已經(jīng)被確定，根據兩點(diǎn)確定一條直線(xiàn)原理，便得到了這11個(gè)通道的11條觀(guān)測視線(xiàn)。從上表的計算結果可以看出，4-14通道與中性束交點(diǎn)的坐標以及交點(diǎn)坐標處的環(huán)向半徑值的變化是有規律的。從4-14道環(huán)向半徑值依次減小，這與實(shí)際情況相符。