极紫外波段Ar光谱分析在EAST偏滤器杂质屏蔽效应研究中的应用

在托卡马克偏滤器区域充入杂质气体是检验偏滤器杂质屏蔽效应的重要手段。利用快速极紫外EUV光谱仪对EAST托克马克装置上开展的偏滤器Ar杂质注入实验进行观测。结合NIST原子光谱数据库对2～50 nm范围内不同电离态Ar的线光谱进行了谱线识别,识别出ArⅣ,ArⅨ-Ⅺ,Ar XⅣ-XⅥ等若干个电离态的谱线。为了同时观测等离子体不同区域的Ar杂质行为,在杂质注入实验时重点监测Ar XⅥ35.39 nm（Ar XⅥ电离能918.4 eV,主要分布在等离子体芯部）和ArⅣ44.22 nm（ArⅣ电离能9.6 eV,主要分布在等离子体边界）这两条谱线。利用该两条谱线强度随时间演化的结果初步分析了偏滤器杂质屏蔽效应。在同一充气口不同等离子体位形下的实验结果表明偏滤器对于从偏滤器区域注入Ar杂质的屏蔽效果优于从主等离子体区域注入,并且下偏滤器及内冷泵的综合粒子排除能力优于上偏滤器。

EAST排灰气成分及燃料气体提纯研究

介绍了一套可用于定量分析EAST托卡马克排灰气所需要的差分抽气测量系统的设计和搭建,在测试过程中该系统可以在10^(-)3~10~5Pa范围内正常工作;利用该系统研究了EAST排灰气的气体成分,结果显示EAST正常等离子体一天放电中,外置低温泵所吸附的气体总量约为1371.8 Pa·m^3,其中氢及其同位素氘占91.5%,其他的杂质气体主要包括:6.6%H_2O、0.83%N_2/CO、0.39%O_2、0.34%CO_2以及0.059%油;实验还发现外置低温泵回温再生到120 K时,解吸的气体中燃料气体H+D所占比例大于99.9%,而其他杂质的解吸主要发生在150 K之后。因此可以通过在低温泵回温过程中将<120 K之前的气体单独分离出来,即可完成燃料气体与杂质的分离,获得纯度>99.9%的燃料气体。该研究结果对进一步实现燃料气体提纯和回收提供了一种简单、可行的方法。