高温等离子体中高Z金属杂质的观测及其行为研究

国际热核聚变实验堆及中国聚变工程实验堆采用高Z金属杂质钨作为偏滤器材料,但以钨为主的金属材料由于溅射作用会进入等离子体,从而极易在等离子体芯部聚集。芯部过高的金属杂质含量会对等离子体放电带来极大负面影响,对高温等离子体中的金属杂质进行测量及其行为研究,并探索金属杂质含量控制对于实现高温等离子体的稳态运行至关重要。本文以东方超环托卡马克为例,介绍了高温等离子体芯部金属杂质的测量方法,研究了金属杂质在不同放电条件下的行为。采用基于平场光栅的软X射线和极紫外光谱诊断观测不同条件下的杂质辐射光谱,对金属杂质行为进行研究,并采用多种实验手段在一定程度上抑制了芯部金属杂质聚芯行为。