中性粒子分析仪的研究现状

中性粒子分析仪(NPA)作为托卡马克(Tokamak)装置的重要诊断工具,在等离子体物理研究中具有重要科学意义和广泛应用前景。NPA通过精确测量从等离子体中逃逸的中性粒子,可获取等离子体内部的关键信息,包括离子温度、快离子能谱分布和氢同位素比例等。自20世纪60年代首台NPA问世以来,经过60余年的技术发展,其诊断能力已经实现了质的飞跃,并且发展出了多种类型的NPA。针对中国环流3号(HL-3)装置的快离子物理研究,四川大学与核工业西南物理研究院联合研制了基于LYSO+SiPM探测器的串联式平行电磁场结构的NPA(E//B NPA)。该E//B NPA已安装到HL-3装置,并在等离子体放电实验中成功测量到高能量氘(D)中性粒子能谱,为今后HL-3装置中性粒子诊断及快离子研究奠定了坚实的技术基础。

在JT—60U装置上的快粒子实验

本文介绍了在JT－60U装置上的快粒子实验结果。快粒子是通过ICRF加热和基于负离子的中性束注入（N－NBI）加热产生的。两种加热系统激发了阿尔芬本征模（AE），在锯齿致稳实验中，常用ICRF激发的AE摄取等离子体中心的磁安全分布信息，将这些测量结果与动态斯塔克（谱线磁裂）效应测量结果及锯齿模型作了比较，还给出了TAE径向模结构的首批测量结构，正如用X模反射仪系统测量的结果一样，当把N－NBI束注入到锯齿等离子体中时，观察到锯齿周期大幅增加，研究了注入N－NBI时，在阿尔芬频率范围内发现的猝发模，线性调频 稳态频率模，这些模式中的大多数，而非所有的模式，是阿阿尔芬速度变化的，从连续波开始并线性变化到环向阿尔芬本征模（TAE）间隙（一般为200ms) 的这样一组模可被认定为共振TAE，而另一组模则在阿尔芬连续波中以短脉冲（达20ms)出现。