一种基于多普勒频移光谱的中性束注入器气体靶厚度诊断的新方法

中性束注入是等离子体加热和电流驱动的最有效方法之一.中性束注入的三个基本过程为:离子束的产生,离子束的中性化和中性束的传输,其中,离子束的中性化是关键环节之一.对于EAST-NBI气体中性化室而言,中性化室内气体靶厚度会直接影响离子束的中性化效率,而且还会进一步影响到中性束的传输效率.基于多普勒频移效应,提出了一种新的诊断气体靶厚度的方法,并且已经被应用于EASTNBI测试平台上.该方法主要是基于中性束的束成分随气体靶厚度的演化过程,利用中性束发射Dα光谱线强度完成计算.因此,它被应用于中国科学院等离子体物理研究所EASTNBI装置上.在中性化室出口处的观测窗口上进行测量,在束能量为40～65 keV时,气体靶厚度值为(0.16～0.22)×1016 cm-2,随着引出束流的变化,气体靶厚度随之改变.根据质量守恒定律,对中性化室内的气体靶厚度进行一个粗略的估算,估算的结果与测量的结果基本保持一致,从而证明了该诊断方法的合理性.综上,实验结果表明,该种基于多普勒频移效应的光谱诊断法可以被用于测量中性化室内的气体靶厚度.