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1、4，电磁波散射,电子温度测量电磁波散射理论非相干散射和相干散射具体实验设备,1,感谢您的观看,2019年6月16,电子温度测量,2,感谢您的观看,2019年6月16,电磁波的散射理论,激光Thomson散射测电子温度Te,平面电磁波在单个电子上的散射,入射电磁波,推迟解,在远处,3,感谢您的观看,2019年6月16,散射波振幅：,频率和波矢,若,微分散射截面,（电子经典半径）,对非偏振波,总截面,4,感谢您的观看,2019年6月16,三种成份的散射：电子:离子：T r02 1/mi 中性粒子:,电子均匀分布：总散射幅度为0电子密度涨落，总散射功率频谱：电子速度分布信息,散射光强：单位体积等离子
2、体向空间某一方向的单位立体角内、单位频率间隔的散射功率,单电子微分散射截面 形状因子,形状因子从动力学方程和Poisson方程得到,5,感谢您的观看,2019年6月16,非相干散射和相干散射,非相干散射：Debye球内粒子上的散射可能有充分大的相差，可以探测到单粒子的行为,相干散射：Debye球内粒子的散射位相趋同，振幅迭加，“衣着粒子”作为整体被散射，,另一判断参数,6,感谢您的观看,2019年6月16,非相干散射,相干散射,Gauss轮廓,电子成分贡献,离子成分贡献：TeTi Gauss轮廓 TeTi,7,感谢您的观看,2019年6月16,探测一般的集体振荡模式,8,感谢您的观看,2019
3、年6月16,Thomson散射和Rayleigh散射,在高温等离子体中，中性粒子的Rayleigh散射很弱，可以充进高气压测量，以作Thomson散射强度的定标。在低温等离子体中，两种散射谱可同时测量。,9,感谢您的观看,2019年6月16,实验装置的具体考虑,非相干散射：短波长激光器如可见区的红宝石，或YAG激光，90度散射角。相干散射：远红外激光器，小角度散射。,在温度密度平面上的位置,10,感谢您的观看,2019年6月16,典型Thomson散射测温度装置,在几个keV温度以上，须考虑相对论效应，谱线发生兰移,一般采用YAG或红宝石脉冲激光,11,感谢您的观看,2019年6月16,具体实
4、验设备,上的多点测量,上的散射测量,12,感谢您的观看,2019年6月16,光雷达技术用于散射测量LIDAR(light detection and ranging),13,感谢您的观看,2019年6月16,原理和典型参数,空间分辨L=（tL+tD)/c,JET:tL=300ps,700MHz,L=12cm,14,感谢您的观看,2019年6月16,JT-60上的集体散射测量,光路,15,感谢您的观看,2019年6月16,，电磁波干涉和Faraday旋转测量,干涉仪偏振仪反射仪,电子密度测量方法比较,16,感谢您的观看,2019年6月16,电磁波干涉测量电子密度原理,模折射率公式,密度接近临界密
5、度,两束电磁波的光程差,相当于相移的密度线积分为,17,感谢您的观看,2019年6月16,微波干涉仪,电磁波频率和临界等离子体密度的关系是f=9103ne1/2。如果电子密度是11014cm-1，相应电磁波长为3mm左右。一般来说，用于托卡马克测量的波长应为10m-2mm。,两束幅度频率相等，相位差的微波束迭加后,18,感谢您的观看,2019年6月16,远红外激光干涉仪,例如，经常使用电激励的HCN远红外激光，工作频率337m，相应临界密度1016cm-。,激光输出分为三束，除去测量束参考束外，还有一束用于调频，在一转动的圆柱形光栅上反射，利用Doppler效应使频率改变。它的值由光栅旋转速度
6、决定。然后，这一调频光束又经分光后和另两束光迭加。这样两束光迭加后的调制振幅分别为cos(/2+t/2)和cos(t/2)。用平方律探测器接收信号后是两个频率为低频信号，其间有一个相差,偏振方向平行磁场,19,感谢您的观看,2019年6月16,Faraday旋转测量（偏振仪）,平行于磁场方向传播的右旋波和左旋波的折射率,时简化为(郑5.6.5),传播距离 l 两分量的相位差,线偏振光入射等离子体，测量偏振面的变化，得到平行方向磁场和电子密度乘积的积分值,知道密度分布计算极向磁场知道极向磁场分布计算密度,20,感谢您的观看,2019年6月16,偏振仪测量极向磁场或电子密度,上的干涉仪偏振仪,激光
7、（9.27m)的旋转角变化,可从切向射入测量电子密度分布,21,感谢您的观看,2019年6月16,微波反射仪,电磁波传播方向与磁场垂直时，分为O模和X模。它们反射在=pe=R=L。(郑.),pe,ce,pe,ce,O模或X模垂直入射,在三个密度层反射,测量与参考束的相差,可以得到它们的位置,22,感谢您的观看,2019年6月16,ITER上模型和模的截止点,模上截止从弱场侧注入，下截止从强场注入,23,感谢您的观看,2019年6月16,，电磁波发射,发射光谱辐射测量软射线测量轮廓测量,START上的等离子体照片,弹丸注入时的照片,24,感谢您的观看,2019年6月16,托卡马克等离子体的线辐射
8、和连续辐射,装置上的光谱测量结果,25,感谢您的观看,2019年6月16,用转镜实现空间扫描,HT-7上的光谱测量设备,FTU上Kr不同电离态的空间分布,26,感谢您的观看,2019年6月16,不同区域发射光谱特征（现代大型托卡马克）,27,感谢您的观看,2019年6月16,电子的轫致辐射,辐射功率密度,存在几种杂质,功率谱,（温度单位keV）,Gaunt因子,功率谱高频区主要取决于指数部分，对数坐标下斜率为-h/kTe，低频区指数部分为。,主要用于决定Zeff,28,感谢您的观看,2019年6月16,用轫致辐射决定电子温度或Zeff,低频区轫致辐射谱,高频区轫致辐射谱,轫致辐射谱和复合谱的迭
9、加,29,感谢您的观看,2019年6月16,复合辐射,辐射复合,双电子复合,吸收边,30,感谢您的观看,2019年6月16,日冕辐射模型,碰撞电离自发辐射复合,碰撞激发自发辐射跃迁,电离态速率方程,平衡时,日冕模型，实验和理论比较,从两谱线强度比可计算电子温度,31,感谢您的观看,2019年6月16,原子和离子发射光谱序列,32,感谢您的观看,2019年6月16,从中性粒子光谱线强度计算粒子约束时间,离子电离速率方程（考虑到粒子流）,只考虑电离，通过半径a处离子流量,平衡时的粒子守恒方程,从原子谱线强度计算n0ne值，和i值，从而得到粒子约束时间p,33,感谢您的观看,2019年6月16,Do
10、ppler展宽和位移测量离子温度和运动速度,PLT装置上中性粒子注入时用FeXX266.5nm和FeXXIX25.5nm线得到的Doppler温度和环向旋转速度,34,感谢您的观看,2019年6月16,主动光谱技术好的空间分辨,一台褶皱环上的中性粒子束诊断设备,35,感谢您的观看,2019年6月16,辐射量热器(bolometer),探测器：热敏电阻热电偶热释电,36,感谢您的观看,2019年6月16,ECE测量电子温度,电子回旋辐射功率密度,成像设备,37,感谢您的观看,2019年6月16,q(r)轮廓测量Zeeman效应或运动Stark效应,Zeeman效应：谱线在磁场中分裂|B观察:：圆
11、偏振B观察:：B偏振,m=1：|B偏振,m=0,入射激光偏振面旋转，激发荧光强度正比于(E(t)B)2探测垂直方向分量决定方向,38,感谢您的观看,2019年6月16,运动Stark效应（MSE）,高能中性粒子注入，粒子参考系中产生感应电场vB，引起谱线Stark分裂。测量两分量的方向决定方向。,39,感谢您的观看,2019年6月16,，粒子束测量,中性粒子能谱仪中子测量粒子测量,离子温度测量方法比较,40,感谢您的观看,2019年6月16,中性粒子能谱仪,中性粒子能谱仪器（静电偏转型）,加热前后的中性粒子能谱,H+HH+H+,电荷交换反应,快 慢 快 慢,41,感谢您的观看,2019年6月16,中子诊断,JET上的实验结果，Ti=4.4keV,中子能谱,半宽度,42,感谢您的观看,2019年6月16,粒子测量,43,感谢您的观看,2019年6月16,
