電磁波散射課件

1、4，電磁波散射n電子溫度測量n電磁波散射理論n非相干散射和相干散射n具體實驗設備n1感謝您的觀看2019年6月16電子溫度測量方法優(yōu)點缺點激光Thomson散射絕對測量空間分辨時空不連續(xù)電子回旋輻射（ECE）時間連續(xù)需定標軔致輻射設備簡單需選適當波段2感謝您的觀看2019年6月16電磁波的散射理論電磁波的散射理論 激光Thomson散射測電子溫度Te)(exp00rktiEEitetsrktiessREcmevssrRcetRE)(exp)(4)(|4),(00020220RRs/000/ EEescrscRtt1)0(平面電磁波在單個電子上的散射入射電磁波推遲解在遠處3感謝您的觀看2019年

2、6月16| )(| )(|4| ),(|00000202essERressREcmetREescos)(00kvvkvkksscos20202sskkkkk2sin20kk 2020| )(|essrddmcmere1520201082. 24散射波振幅：頻率和波矢1/cv若微分散射截面（電子經(jīng)典半徑）)cos1 (21220rdd229201065. 638mrdddT對非偏振波總截面4感謝您的觀看2019年6月16三種成份的散射：電子: 離子：T r02 1/mi 中性粒子:電子均勻分布：總散射幅度為0電子密度漲落 ，總散射功率頻譜：電子速度分布信息enen),(),(0kSnIIee散射

3、光強：單位體積等離子體向空間某一方向的單位立體角內(nèi)、單位頻率間隔的散射功率 單電子微分散射截面 形狀因子形狀因子從動力學方程和Poisson方程得到5感謝您的觀看2019年6月16非相干散射和相干散射非相干散射和相干散射非相干散射非相干散射： Debye球內(nèi)粒子上的散射可能有充分大的相差，可以探測到單粒子的行為相干散射相干散射：Debye球內(nèi)粒子的散射位相趨同，振幅迭加，“衣著粒子”作為整體被散射，)(2sin)(1007. 12sin4101420eVTnnmTenkeeeeD另一判斷參數(shù)6感謝您的觀看2019年6月161Dk1)(exp2),(2eekvkvkS2ln22sin4202/1

4、02/1cmTee非相干散射相干散射Gauss輪廓1Dk1電子成分貢獻 223kmTeepe離子成分貢獻：Tepe, cepe,ceO?；騒模垂直入射,在三個密度層反射,測量與參考束的相差,可以得到它們的位置22感謝您的觀看2019年6月16ITER上模型和模的截止點模上截止從弱場側(cè)注入，下截止從強場注入23感謝您的觀看2019年6月16，電磁波發(fā)射n發(fā)射光譜n輻射測量nn軟射線測量n輪廓測量START上的等離子體照片彈丸注入時的照片24感謝您的觀看2019年6月16托卡馬克等離子體的線輻射和連續(xù)輻射裝置上的光譜測量結果25感謝您的觀看2019年6月16用轉(zhuǎn)鏡實現(xiàn)空間掃描HT-7上的光譜測量設

5、備FTU上Kr不同電離態(tài)的空間分布26感謝您的觀看2019年6月16不同區(qū)域發(fā)射光譜特征（現(xiàn)代大型托卡馬克）區(qū)域輻射波段H,He低雜質(zhì)高雜質(zhì)主要診斷邊緣區(qū)可見,UV部分電離部分電離部分電離p,Zeff中間區(qū)UV,X-ray完全電離部分剝離部分剝離雜質(zhì)輸運核心區(qū)X-ray完全電離完全剝離部分完全剝離線能譜27感謝您的觀看2019年6月16電子的軔致輻射)/(105105)()4(3832/12372/12372/130232mWTZnTnnZmkTehcmnnZPeeezeeeeieb)/(10532/1237mWTnZPeeeffbekTheeeeeeffeTgkTmecmnZ/2/13023

6、22),()2()4(338輻射功率密度存在幾種雜質(zhì)功率譜（溫度單位keV）Gaunt因子功率譜高頻區(qū)主要取決于指數(shù)部分，對數(shù)坐標下斜率為-h/kTe，低頻區(qū)指數(shù)部分為。主要用于決定Zeff28感謝您的觀看2019年6月16用軔致輻射決定電子溫度或Zeff低頻區(qū)軔致輻射譜高頻區(qū)軔致輻射譜軔致輻射譜和復合譜的迭加29感謝您的觀看2019年6月16復合輻射hOOeO*21*hhOOeO輻射復合雙電子復合吸收邊30感謝您的觀看2019年6月16日冕輻射模型)(1111zzzzzzzezsnsnnndtdnzzzzsnn11)/(107 . 232/1213scmTZez)/)(exp()/0 . 6

7、()()/(1032/32/15scmTEETEETsezzezzez碰撞電離自發(fā)輻射復合碰撞激發(fā)自發(fā)輻射躍遷電離態(tài)速率方程平衡時日冕模型，實驗和理論比較從兩譜線強度比可計算電子溫度31感謝您的觀看2019年6月16原子和離子發(fā)射光譜序列電離次數(shù)化學符號光譜符號光譜類型CCI原子C+CII類B離子C2+或C+CIII類Be離子C3+CIV類Li離子C4+CV類He離子C5+CVI類H離子C6+（C核）32感謝您的觀看2019年6月16從中性粒子光譜線強度計算粒子約束時間eieiinnsnnrrrtn0)(1aeirdrnsna00042peieNaRdtdN離子電離速率方程（考慮到粒子流）只考

8、慮電離，通過半徑a處離子流量平衡時的粒子守恒方程從原子譜線強度計算n0ne值，和i值，從而得到粒子約束時間p33感謝您的觀看2019年6月16Doppler展寬和位移測量離子溫度和運動速度PLT裝置上中性粒子注入時用FeXX266.5nm和FeXXIX25.5nm線得到的Doppler溫度和環(huán)向旋轉(zhuǎn)速度34感謝您的觀看2019年6月16主動光譜技術好的空間分辨一臺褶皺環(huán)上的中性粒子束診斷設備35感謝您的觀看2019年6月16輻射量熱器(bolometer)探測器：熱敏電阻熱電偶熱釋電36感謝您的觀看2019年6月16ECE測量電子溫度217102 . 6BTnPeec電子回旋輻射功率密度成像設

9、備37感謝您的觀看2019年6月16q(r)輪廓測量Zeeman效應或運動Stark效應Zeeman效應：譜線在磁場中分裂|B觀察:：圓偏振B觀察:：B偏振,m=1 ：|B偏振,m=0入射激光偏振面旋轉(zhuǎn)，激發(fā)熒光強度正比于(E(t)B)2探測垂直方向分量決定方向38感謝您的觀看2019年6月16運動Stark效應（MSE）高能中性粒子注入，粒子參考系中產(chǎn)生感應電場vB，引起譜線Stark分裂。測量兩分量的方向決定方向。39感謝您的觀看2019年6月16，粒子束測量n中性粒子能譜儀n中子測量n粒子測量方法優(yōu)點缺點Doppler展寬一定空間分辨需適當譜線中性粒子能譜可測能譜邊緣區(qū)域中子能譜適合高溫核反應離子溫度測量方法比較40感謝您的觀看2019年6月16中性粒子能譜儀中性粒子能譜儀器（靜電