当期目录

2010年 第30卷 第1期    刊出日期：2010-03-15

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等离子体物理学

HL-2A装置超声分子束注入加料效率的研究

陈程远，姚良骅，冯北滨，周 艳，严龙文

2010, 30(1):  1-6. 

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利用多道远红外HCN激光干涉仪实时测量了等离子体中的粒子数增量，首次得到了HL-2A等离子体偏滤器位形和孔栏位形下强场侧和弱场侧SMBI的加料效率，结果与法国Tore Supra装置的SMBI加料效率的范围相一致。

捕获电子效应对电流驱动影响的数值研究

姚琨, 赵燕平, 张新军

2010, 30(1):  7-11. 

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在考虑到捕获电子效应的情况下，对求解二维Fokker-Planck方程的编程进行了反弹平均的修改，使用了交替方向隐式法来求解方程。分析和计算了在不同扩散系数和不同共振区间的情况下，捕获电子效应对驱动电流的影响。结果显示：随着逆纵横比的增加驱动电流密度有明显的下降，在磁轴附近捕获电子效应对电流驱动影响很小；提高波功率并不能很好的改善捕获电子效应对电流驱动的影响；右移共振区间提高共振电子的速度，也不能很好的改善捕获电子效应对电流驱动的影响。所得结果与理论分析基本一致。

HL-2A装置的约束改善和边界净输入功率分析

高金明，刘 仪，李 伟，周 艳

2010, 30(1):  12-16. 

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在HL-2A装置孔栏位形放电的等离子体实验中，电子回旋辅助加热期间观察到了等离子体约束改善的现象，并对等离子体从低约束模式(L模)向约束改善模式转换时的等离子体线平均电子密度、等离子体储能、分界面内辐射功率、能量约束时间、H_α辐射等进行了研究。同时，分析了电子密度和等离子体辐射功率的空间分布随时间的演化。对改善约束的相关功率(辅助加热、欧姆加热功率和损失功率)进行了分析，并研究了等离子体约束改善转换时的边界净输入功率(阈值)与电子线平均密度和环向磁场的关系。

粘滞性产生的极化电流对微岛的作用

曹锦佳，王爱科，孙爱萍

2010, 30(1):  17-20. 

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导出了微岛(w/p_i→0)的垂直粘滞性，运用该粘滞性获得了微岛的静电势函数和岛宽随时间演化的动力学方程。理论分析表明，该粘滞性引起的极化电流对微岛起不稳定作用。进一步的数值分析显示当离子温度较小或离子温度突然下降时，极化电流使微岛快速增长，与实验观测到的结果定性一致。

发射波功率密度对电子回旋波电流驱动的影响

彭晓炜1，龚学余1，刘文艳1，高金生2，刘 燕1，黄千红1，李新霞1

2010, 30(1):  21-24. 

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采用高斯光束的研究方法，结合Fokker-Planck方程，在堆级等离子体条件下模拟了发射波功率密度的改变对电子回旋波功率沉积以及电流驱动的影响。结果表明，高功率密度的波束会拓宽功率沉积剖面，使功率沉积的位置略有外移，电流驱动效率略有降低。

Compton散射下等离子体中的离子加速

郝晓飞1，王其华2，郝东山1

2010, 30(1):  25-29. 

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应用电子与多光子集团非线性Compton散射模型，将入射和散射光作为离子的传输机制，研究了Compton散射下多束相干强耦合激光等离子体中离子的运动，给出了相对论离子动力学方程，并进行了数值模拟。研究发现，散射使光的传播速度减小，系统的矢势和标势增大，由入射和散射光形成的多束相干强耦合激光能使质子加速到5.40GeV的能量，而耦合轴向电场在其中起着关键作用。

等离子体通道天线的辐射场计算

夏新仁，尹成友

2010, 30(1):  30-36. 

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提出了一种用于高功率微波武器的等离子体通道天线(PCA)，计算了该天线的辐射方向图。推导出了一般性天线的辐射方向函数；建立了PCA的近似电磁模型；给出了圆坐标系下PCA和周围空气中的电磁场，利用边界条件得出了PCA的色散方程，求出PCA的表面波波矢。重点讨论了PCA的辐射场随等离子体密度、天线长度、半径的变化，证实了PCA方向图的可控性。

用人工神经网络预测HL-2A等离子体放电破裂

马 瑞，王爱科，王 灏

2010, 30(1):  37-41. 

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使用人工神经网络(ANN)对HL-2A装置破裂放电进行了离线预测研究。采用了两种方法训练网络，一种方法是采用原始实验数据作为网络输入训练网络，另一种是把训练样本中的Mirnov原始实验信号进行预处理，目的是突出Mirnov原始信号隐含的破裂信息。比较这两种方法，结果表明第二种方法获得的网络对破裂放电能够做出更加准确的预测。

核聚变工程技术

HL-2A装置低混杂波传输系统特性测量分析

白兴宇，曾 浩，饶 军

2010, 30(1):  42-45. 

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2006年和2008年分别对HL-2A装置的低混杂波传输系统传输特性进行了冷测量和热测量工作。测量结果表明，冷测量传输率达到了94.05%，四个分路的最大相差为11.09°，功率分配也比较均匀；热测量传输率为76%~95%，但功率分配均匀度较差。另外，热测量功率超过230kW时，传输率有明显下降。

HT-7装置电子回旋辐射系统接收天线改进

费勤山，凌必利，提 昂，刘 永，熊 刚，张莉丽，李二众，高 翔

2010, 30(1):  46-50. 

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为了提高HT-7装置上等离子体电子回旋辐射(ECE)超外差诊断系统的极向分辨率，根据高斯光学原理，分析了诊断系统天线的改进方案。优化了天线的圆形角锥喇叭尺寸和凸透镜参数以及在装置上的相对位置，使天线接收到的等离子体ECE异常模二次谐波辐射的高斯光束束半径只有30mm左右，能量的高斯光学性质损失不大于13%。

基于DSP的三相无环流交交变频控制系统研制

彭建飞，徐丽荣，李华俊，宣伟民，王树锦

2010, 30(1):  51-55. 

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介绍了三相无环流交交变频控制系统设计的控制原理及其DSP控制系统硬件和软件的具体设计，并给出了在搭建的主回路平台上进行整体调试的结果。在其DSP控制系统的驱动控制下，三相交交变频器能输出频率为0~15Hz电流和电压波形，电流无环流死区时间为1.2ms，调试结果显示所研制的DSP三相交交变频数字控制系统具有较高的控制精度和实时性。

EAST低杂波天线耦合特性研究

李 军，贾 华，刘甫坤

2010, 30(1):  56-59. 

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采用数值模拟方法研究了EAST低杂波天线的耦合特性。基于二维线性耦合理论，计算了天线功率反射系数和方向性系数与等离子体参数的关系，分析了无源波导对天线耦合性能的影响，并给出了不同参数下天线的功率谱。结果表明，无源波导使天线的方向性略有下降，但减小了天线的功率反射系数，这有利于天线与等离子体的耦合。

低杂波多结波导阵天线耦合特性的数值分析

贾 华，秦永亮，刘甫坤，匡光力

2010, 30(1):  60-66. 

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通过数值模拟研究了低杂波多结波导阵天线的耦合特性。采用线型耦合理论，用艾黎函数计算了等离子体阻抗，推导出常规波导阵对等离子体的散射矩阵，并利用它和天线自身的散射矩阵研究了HT-7装置低杂波多结波导阵天线的耦合特性；计算了其平均功率反射系数、方向性系数和功率谱与等离子体边缘密度和主波导相位差等参数的关系。结果表明，与常规波导阵相比，由于多结波导阵天线存在自匹配特性，其天线功率反射系数小，且对相位不敏感。但由于存在多余副瓣，驱动效率较低。

EAST离子回旋波加热1.5MW射频放大器的研究

陈 根，毛玉周，赵燕平

2010, 30(1):  67-70. 

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介绍了EAST上ICRF辅助加热系统1.5MW射频信号源中工作频率为25～70MHz的末级功率放大器的研制工作，从最优工作参数、输入回路和输出回路三个主要方面详细分析了该级大功率宽频带射频放大器。经比较，分析结果和测试数据显示了很好的一致性，这为实现ICRF加热系统的可靠运行奠定了基础。

中国氦冷固态实验包层氦气实验回路设计分析

向 斌1, 2，冯开明1，叶兴福1，秋穗正2

2010, 30(1):  71-75. 

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介绍了拟建的高温高压氦气实验回路的主要目标、特征以及回路中各设备的性能、参数，应用RELAP5程序完成了回路的热工设计分析，CAESAR程序优化了管路和设备的布置及应力分析，结果表明设计具备工程可行性。

ITER送气系统穿透结构设计

江 涛，李 波，李 伟，王明旭

2010, 30(1):  76-81. 

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介绍了作为ITER气体加料系统关键技术之一的管道穿透结构的设计工作进展，给出了偏滤器窗口延伸部分和低温冷屏以及上窗口延伸部分和环向真空封闭法兰的管道穿透结构设计和初步分析结果。

EAST装置内部部件的安装准直

刘旭峰，卫 靖，郑福斌，陈文革，周自波，姚达毛

2010, 30(1):  82-85. 

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介绍了采用光学仪器结合机械模板的方法完成对EAST装置内部部件的安装准直。通过在平面模板上确定基准孔的方法引入内部部件安装的测量基准，最终的第一壁形状则利用特殊形状的检验模板进行校核，使其达到可接受的位置。

等离子体应用

等离子体鞘层及粒子碰撞对微波共振探针诊断的影响

黄 勇，时家明，袁忠才，徐记伟

2010, 30(1):  86-89. 

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针对气压大于133Pa的气体放电时等离子体鞘层及粒子碰撞对微波共振探针密度测量的影响变大的问题，对微波共振探针模型进行了改进，推导了鞘层修正因子和碰撞修正因子，探讨了微波共振探针尺寸对测量等离子体密度的影响。结果表明，针丝半径选择0.2mm，并且选用较大宽度的探针有利于减小测量误差。

强流离子源探针能量沉积研究

谢亚红，胡纯栋，刘 胜，刘智民

2010, 30(1):  90-93. 

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分析了朗缪尔探针在等离子体测量过程中的功率沉积密度，并初步计算了探针的温升，为强流离子源的探针诊断提供指导。

一种简单的辉光放电等离子体诊断方法

孙奉娄，陆俊杰

2010, 30(1):  94-96. 

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以碰撞为能量交换机制，按局部热力学平衡近似处理低气压等离子体，并考虑辉光放电二极之间的电位分布，得到了电子密度与气体压力的关系和电子温度与电场强度的关系。提出了一种利用压强、电压和电流就获得电子温度和密度的诊断方法。用Langmuir探针方法验证了获得的结果。