一、低杂波分段调相技术的计算机控制系统（论文文献综述）
耿靖森[1]（2021）在《EAST托卡马克电子模湍流的特性研究》文中进行了进一步梳理电子热输运问题一直是磁约束热核聚变亟待解决的重要难题。电子热输运主要与电子模湍流密切相关,具体包含捕获电子模（TEM）湍流和电子温度梯度模（ETG）湍流。电子模湍流的波长一般大于电子回旋半径,在实验研究中高波数湍流的测量只有少数的诊断能够探测。目前,无论在理论还是实验测量上,我们对电子模湍流的认识仍然非常匮乏。在本文中,我们利用四道CO2激光相干散射诊断系统对EAST托卡马克装置中不同区域、多尺度极向湍流（密度涨落）进行了同步监测。该实验研究在国际上具有其独特性,对磁约束聚变等离子体物理反常输运问题的探索具有重要意义。第一章,首先介绍了实现磁约束热核聚变的意义并对托卡马克装置的原理及部件进行了简单的介绍。在受控聚变实验中出现的反常输运问题是制约热核聚变实现的主要困难。文中对引起反常输运的微观不稳定现象—等离子体湍流进行了简单的介绍,并对其研究现状做了说明。第二章,从20世纪80年代的TEXT托卡马克装置到20世纪90年代的Tore Supra托卡马克装置,根据核聚变发展历程本章对湍流研究的发展历程进行了简要介绍,并对目前湍流的研究现状进行了说明。之后对托卡马克装置中的两个现象—高约束模式和电子温度分布刚性进行了简单介绍。第三章,对EAST托卡马克装置进行了介绍。简要说明了CO2激光相干散射的基本原理和特点,并对目前EAST装置上的极向CO2激光相干散射诊断系统进行了详细的说明,当前该系统可同时测量不同波数(k=10-30cm-1)、不同区域（ρ～0-0.4,ρ～0.4-0.8）条件下的密度涨落。最后,对处理信号的常用方法以及其蕴含的物理意义进行了简要说明。第四章,我们对不同波数和不同区域的电子模湍流在L模和H模放电状态下进行了测量,从湍流强度、功率谱特征和互相关结构性特征角度对测量的密度涨落进行了分析和比较。我们在低杂波功率稳定爬升过程的低约束模式（L模）情况下,研究了Lne,LTe与小尺度湍流的特性变化的关联,发现电子温度分布的刚性与湍流频谱结构变化之间存在一定的联系,并针对该现象做了相应的探索。第五章,对全文的主要工作进行了总结,基于对托卡马克中电子模湍流的认识以及当前的研究对今后的研究工作进行了展望。
杨子言[2]（2021）在《大功率稳态射频负离子源数据管理系统设计》文中研究说明射频负离子源因其适合长时间稳态运行且中性化效率不会随粒子能量增加而下降的特性,逐渐取代了灯丝源、正离子源,成为中性束离子源的发展方向。负离子源中性束注入系统（Negative ion based Neutral Beam Injection system,NNBI）的研制也成为中国核聚变实验堆（China Fusion Experimental Test Reactor,CFETR）发展总体规划下的重要部署。为了解决实验过程中大量实验数据的采集、存储、共享等问题;以及满足相关实验人员实时分析实验数据的需要;并为将来3600秒脉冲实验数据的实时绘制问题做好技术储备;本课题以模型驱动系统（Model Drive System plus,MDSplus）为技术核心,从数据的采集与加工模块、数据服务器应用程序模块、实验数据实时绘制软件模块等三个方向进行研究,实现对大功率稳态射频负离子源实验数据的统一管理。本课题主要研究内容如下:（1）分析了NNBI采集需求,基于Lab VIEW开发了数据采集模块。根据采样率、运行条件、采集手段等不同,为负离子源中性束注入系统下的各子系统设置不同的采集配置。通过分段传输有效提升数据传输效率,同时为每段实验数据添加设备名、炮号、采集时间等头部信息,提高数据辨识度,方便服务器识别与存储。（2）以MDSplus作为数据管理方式,根据负离子源中性束注入系统实验特点设计了存储实验数据所需的模型树结构。利用C++编程语言、多线程技术以及TCP协议设计数据服务器应用程序,将采集端分段采集的实验数据同步分段写入至对应脉冲树的节点中,保障数据完整性的同时有效提升数据存取效率。对于已写入至脉冲树的实验数据,提供按段读取以及可变采样率读取两种方式,以满足多种形式数据共享需求。（3）利用C#编程语言以及相关控件,完成了实验数据绘制软件的界面设计。同时基于数据服务器提供的两种数据读取方式,设计了实验数据实时绘制、重采样绘制、对比绘制等功能。并添加一键拉伸、全局缩放等辅助功能,满足物理实验人员对实验数据分析处理的需求。目前课题研究成果已成功应用于射频负离子源测试平台,运行稳定、功能丰富,为负离子源中性束注入系统的大规模实验数据的实时处理、统一管理奠定了良好的基础。
杜华[3]（2021）在《面向MC的辅助建模技术发展与应用研究》文中研究说明核分析领域中,高精度蒙特卡罗（MC）是非常重要的分析方法,但对大多数MC粒子输运程序而言,建模是一个关键环节。随着核设施的复杂性日益增加,计算机辅助设计已成为核设施工程设计的重要手段,开发辅助建模技术对MC程序至关重要。cosRMC是一款具有自主知识产权的三维MC粒子输运程序,开发的初衷是应对国外MC程序的限制。然而,其“效率低下、容易出错”的手动建模方式越来越难以适应日益复杂的新型核设施,尤其是对于聚变装置。因此,为了提高建模效率,发展面向cosRMC的辅助建模技术,不仅为cosRMC在聚变核分析中的应用打下坚实基础,同时摆脱对国外MC程序的依赖,推进软件自主化工作具有重要意义。本文在深入调研主流MC程序建模方法的基础上,对国内外辅助建模技术的主要特点进行归纳总结,得出基于转换接口类建模技术具有高效、可靠、易于扩展等优点的结论,确定了本研究的主要技术路线。随后,对转换接口类辅助建模程序的核心技术,即BREP-CSG转换理论,进行了深入研究。总结了传统和新型BREP-CSG转换算法的特点,对其存在的问题进行分析,在此基础上,提出了基于分解的BREP-CSG转换算法与机器学习相结合的算法,为智能预分割算法的实现奠定理论基础。基于开源引擎Open CASCADE和FreeCAD框架,开发了可视化建模平台cosVMPT（Visual Modeling Platform for Particle Transport）,实现了建模、转换和辅助建模功能。重点对辅助建模关键技术进行研究和算法实现,包括正向转换、空腔自动生成、转换算法优化和cosRMC反向转换算法。在此基础上,集成了分步建模思想,实现了自定义空腔算法,并通过不同规模的测试案例对程序的主要功能进行严格测试,初步验证了程序的可靠性和高效性。针对传统转换算法存在“转换效率低”、“转换结果不直观”等问题,基于三维模型分割技术,研究并实现了基于MeshCNN的智能预分割算法,并将其应用于中国聚变工程试验堆（CFETR）中一些具有代表性的组件。测试结果表明,智能预分割算法在性能和效率上都有很大的提高,与传统优化算法相比,转换时间减少了2到3倍,同时,得到了更为直观的分割结果。为了进一步验证cos VMPT对复杂核设施的建模能力,将其应用于聚变中子学建模中,首先,使用cosRMC对CFETR-2015水冷包层进行基准测试,分别计算了氚增殖率、核热和中子壁载荷,结果表明cosRMC和MCNP计算结果的相对偏差在统计不确定度范围内,初步评估了 cosRMC应用于聚变中子学计算的可行性。随后,使用cosVMPT完成对CFETR三种辅助加热系统的详细建模,建立的模型成功应用于中子对天线的辐照损伤计算,缩短了建模周期。为了更好地评估全堆辐照剂量,使用cosVMPT建立了第一个360° CFETR全堆中子学模型,通过全堆中子通量初步分析,进一步验证了 cosVMPT的可靠性和健壮性。
向皓明[4]（2021）在《EAST极向相关反射计的发展与湍流的实验研究》文中研究说明在磁约束聚变等离子体研究中,等离子体的反常输运现象一直是目前研究的重点之一。微观尺度的漂移波湍流被广泛的认为是驱动等离子体反常输运的主要原因。同时,微观尺度和中等尺度湍流的相互作用在很大程度上能够影响等离子体的粒子和能量输运。研究并理解湍流引起的输运过程能够更好的服务于等离子体输运机制的研究,从而优化等离子体性能,提高等离子体约束。因此,深刻的理解不同类型湍流的控制与发展、饱和和致稳机制是十分必要的。湍流的实验观测是进行相关物理研究的前提,其最大的挑战是湍流的测量和后续深入的研究都需要极高的的时间（微秒）和空间尺度（毫米）。基于微波反射原理的极向相关反射计是一种具有高时空分辨率的湍流诊断,通过多接收天线的阵列不仅可以测量局域的湍流信息,分析湍流的基本结构,还可以基于合理的假设测量等离子体垂直旋转速度及其剪切,进而得到径向电场及其剪切的演化,为后续物理分析提高有力的诊断支撑。本论文的工作是在目前磁约束聚变研究两个重要的装置-EAST全超导托卡马克和Wendelstein 7-X仿星器上完成,具体讨论了用于等离子体湍流测量的极向相关反射仪系统的研制及相关的物理研究。在EAST上研制了第一套O模极化（多固定频点,20.4GHz、24.8GHz、33GHz、40GHz）的极向相关反射计系统。O模极化的相关反射计其截止密度只与等离子体电子密度相关,从而不受EAST装置约束磁场变化的影响。诊断系统的发展包括系统原理设计、微波源的选择、天线阵列的布置以及最后的数据采集和控制。通过对关键微波器件的测试,优化了系统的性能。整套系统自2018年完成系统搭建测试工作之后,便投入到EAST物理实验进行等离子体湍流的测量。借助于研制的O模极化相关反射计系统,分析了在EAST装置H-mode期间台基区鲜有报道的低频相干振荡（≈1kHz）。此低频相干振荡具有环向对称性（n=0）,极向为m=1的驻波结构,且内外不对称（in-out asymmetry）。台基湍流,台基密度剖面以及偏滤器靶板的粒子通量都受到了此低频模式的调制。在台基湍流（<400kHz）抑制期间,出现了一种高频湍流（>500kHz）,进一步分析表明此高频湍流的出现伴随着温度台基高度的饱和,即其具有微撕裂模湍流的特征,能够驱动向外的热输运。在W7-X仿星器磁岛偏滤器实验中,借助于扫频的极向相关反射计系统,研究了在标准磁场位型下存在于最外闭合磁面之外,在刮削层和残存磁岛区的低频相干涨落（1kHz-2kHz）。与EAST结果类似,此低频模式明显的调制背景湍流。同时,研究发现此低频相干模式还明显的调制等离子体极向流。研究了此低频相干振荡对于等离子体宏观参数的依赖关系,等离子体加热功率和边界磁拓扑的改变都能够触发此相干模式,此依赖关系的具体的动力学过程有待深入研究。本论文基于极向相关反射计研究了在不同类型的磁约束聚变装置,不同等离子体运行模式下的低频相干涨落/振荡。研究表明此低频相干涨落/振荡能够明显的调制等离子体湍流和极向流。研究结果对于宏观的不稳定性与微观湍流的相互作用、三维磁拓扑对于宏观磁流体动力学不稳定性的影响等相关物理问题具有重大的参考意义。
郑振[5]（2021）在《高能离子对EAST等离子体压强的影响》文中认为等离子体平衡对托卡马克磁约束等离子体研究来说是非常重要的基础。与磁平衡相比,动理学平衡拥有更丰富的等离子体压强与等离子体电流以及安全因子剖面细节等信息。而且动理学平衡有H-模等离子体的台基区结构,这是磁平衡所没有的细节。所以如何获得一个可信的、自洽的动理学平衡是一个非常重要的工作。并且随着EAST上中性束加热（NBI）和离子回旋加热（ICRH）等离子辅助加热功率逐步地提升,NBI与ICRH产生的快离子的作用也越来越重要。尤其是最近的一些高功率离子加热实验中,一些由快离子激发的有趣物理现象被观察到,例如阿尔芬本征模（AEs）。然而在这之前,EAST上制作平衡时并没有考虑快离子的作用,尤其是ICRH产生的快离子在EAST上的特点我们知之甚少,这些现象无法得到及时的分析和解释。所以研究快离子如何影响平衡也成为了一个急切的课题。本文将研究包含NBI与ICRH产生的快离子如何影响EAST等离子体的压强。我们使用一个包含有中性束注入加热和离子回旋共振加热的典型的EAST上H-模放电的磁诊断以及动理学诊断数据,使用新的拟合工具EASTfit对数据进行拟合得到合理自洽的动理学剖面。我们使用TRANSP/NUBEAM程序,结合前面得到的磁诊断和动理学剖面,计算得到NBI产生的快离子压强,对总压强进行了修正,并且同时,我们通过自举电流的约束计算得到了修正后的总电流剖面分布。最后我们使用修正后的总压强和总电流对拥有不同加热的两个时刻的平衡使用EFIT程序分别进行了反演,得到了两个动理学平衡。我们发现快离子压强可以达到总压强的三分之一。并且快离子主要沉积在芯部,这是因为中性束功率主要沉积在芯部。快离子电流也主要在芯部,对台基区贡献非常小。我们发现动理学平衡在台基区出现了一个非常陡的压强梯度以及由压强梯度在边界区域导致的自举电流。通过对比两个时刻的平衡,我们发现中性束注入主导了离子加热。为了分析离子回旋共振加热产生的快离子对EAST等离子体压强的影响,我们使用之前做的平衡以及TRANSP/TORIC程序对在轴和离轴以及不同天线位置的ICRH加热进行模拟。通过不同功率下的模拟,我们发现ICRH功率足够高时,ICRH产生的快离子压强贡献不能被忽略。当输入功率超过3 MW时,快离子压强能达到总压强的60%。并且当共振层从芯部向高场侧或低场侧移动时,压强剖面也会被非常大的改变,并且被展宽。当天线位置从中平面向上移动时,压强剖面同样会被展宽。这样的结果为EAST剖面控制提供了选择。
王云飞[6]（2020）在《EAST刮削层中低杂波平行波数谱测量及实验研究》文中提出为了达到核聚变要求的温度并保证托卡马克的稳态运行,射频波和中性束注入已经成为等离子体辅助加热和非感应电流驱动必不可少的手段。大量的实验证明,在现有各种射频波电流驱动中,低杂波电流驱动（LHCD）驱动效率最高,特别适于产生长脉冲、中等规范化β的先进托卡马克所需的电流分布。但是,在许多托卡马克装置上都发现,在高密度等离子体实验条件下低杂波驱动效率比理论预期要低。目前已经提出了许多导致电流驱动效率降低的机制,并通过详细的建模工作进行了验证。最近的研究表明因参量衰变不稳定性或波散射导致的平行波数谱展宽可能是低杂波驱动效率反常下降的原因之一。目前,几乎所有的高密度低杂波电流驱动实验研究都是基于实验上频率谱测量诊断,然后通过理论计算得到波数谱,缺少直接的波数谱测量证据。本文首次在EAST托卡马克装置上发展8通道低杂波平行波数谱诊断测量系统,旨在直接测量低杂波从天线端口发射出来后首次在刮削层中传播时的平行波数。本文设计了射频磁探针阵列,射频磁探针的结构使其具有测量平行于背景磁场方向的低杂波波数分量k‖的能力。为了方便信号采集和避免“镜频干扰”问题的影响,本文设计了超外差式两级混频电路,将低杂波信号频率降至20 MHz,降频后的信号频率满足现有采集卡的采集能力。通过快速傅里叶变化的方法对数据进行处理,不仅可以获得信号之间的相位差用于计算平行波数,还可以得到信号的频谱信息。通过对8路信号进行空间傅里叶分析计算低杂波的平行波数谱。此外,对不同通道间的信号进行相干性分析,把相干性系数作为判断测量到的信号是否直接来源于低杂波天线的依据。目前,该诊断系统已经完成设计、测试与安装,并在低杂波驱动电流物理实验中获得成功应用,利用该诊断系统在EAST装置上获得的实验结果与理论预测相符合,为进一步开展EAST高密度低杂波电流驱动实验研究提供了一种有效的测量手段。
冯喜[7]（2020）在《EAST装置上芯部多道多普勒反射计研制及增强约束运行模式（Ⅰ模）研究》文中研究说明多普勒反射计是一种具有高时间、波数分辨率的无损局域湍流诊断,能提供局域等离子体的极向旋转、湍流密度涨落谱与垂直速度涨落谱。本论文主要工作是在东方超环（EAST）-G窗口设计、搭建、调试、测试了一套包含前端光路、微波电子学系统、控制与采集系统的完整W波段（75-110GHz）5道多普勒反射计系统,并进行系统维护、实验数据处理以及物理分析。此外,利用己有的8道V波段（50-75GHz）微波多普勒系统在EAST装置上首次开展了增强约束运行模式（Ⅰ模,一种同时具有L模粒子约束特性和H模能量约束特性的等离子体运行模式）的物理研究。引言部分除介绍可控聚变研究现状外,还对本论文的研究对象多普勒反射计进行了详细的测量原理介绍,并对系统测量信号进行了详细的成分分析;另一方面还总结了多普勒反射计数据分析中可能用到的各种数据处理方法。论文中我们结合东方超环（EAST）实验需求、窗口实际情况在G窗口搭建了一套W波段（75-110GHz）多道多普勒反射计（DR,WDR）系统。文中详细介绍W波段多普勒反射计系统（WDR）与相干电子回旋辐射（CECE）诊断共用的前端光路系统的设计,分为真空室外与真空室内两部分分别设计,并对真空室内两种长距离微波传输方案做了详细的方案参数设计。结合光路准直的实际需求前端光学系统采用了波导伸入真空室内的微波传输方案,并通过旋转靠近等离子体的平面反射镜来调节微波发射角度。同时文中对光路设计中的两个难点部件聚焦反射镜与电介质板微波分束片（使DR与CECE集成到同一条光路中）进行了详细介绍。电子学系统设计中依据在实验室调试中得到的经验,创新地采用双边带调制器串联六倍频器的方案产生W波段连续多峰,并选定多道频率间隔400 MHz。全新的多道产生方案使得系统调试成为本项工作最大的困难点,文中详细介绍了实现该多道系统的调试测试过程,并根据最优功率分配和稳定性选用了上边带混频方案,实现了多道系统多峰频率6*f0+k*0.4 GHz,并测得系统有效工作频率范围为75-97.8 GHz。同时还通过射线追踪对多种参数条件下WDR系统径向覆盖能力进行计算。联合诊断控制与采集部分采用了美国国家仪器公司（NI）的控制、采集、存储套件。最后论文中提出了新的收发分离方案以改善噪声与频率扩展方案以增大系统频率覆盖。随后在论文中对该多道系统在EAST上观察到的密度涨落与温度涨落相干结构、撕裂模、H模本征测地声模等实验现象进行详细分析。文中详细介绍了WDR与CECE联合多场涨落测量中在密度扰动和电子温度扰动中发现的的以弱相干结构和在径向电场涨落和电子温度涨落相关中发现的一强相干结构。在撕裂模引起的芯部大磁岛观测中在反射计湍流谱上观察到清晰的双湍流峰以及磁岛附近湍流和剪切流不规则空间分布引起的多阶撕裂模谐频。文中还对磁岛内观察到的强湍流、边界强剪切流以及磁岛前后边界强不对称性进行了详细的介绍,研究发现磁岛内湍流可能与岛内杂质峰有关。在H模本征测地声模(GAM研究中,论文中详细描述了 H模GAM特性、存在区域、模结构、传播特性及双谱分析等方面的研究成果。同时文中还介绍了对H模GAM的统计研究成果。最后论文中还介绍了在东方超环（EAST）上完成的国内首次增强型约束模式（Ⅰ模）实验研究工作。文中首先介绍了 Ⅰ模在国外的观测和研究历史,并系统地总结了国外装置上Ⅰ模宏观特征、微观扰动和统计研究方面的研究成果。EAST上的首次Ⅰ模研究从Ⅰ模识别开始,我们创新性地利用从微观边界扰动出发并结合宏观参数特征确定的研究方法,首次确认了 EAST装置上Ⅰ模运行区的存在,并以此经验总结出EAST装置上一套Ⅰ模判断标准。Ⅰ模确认后文中对在Ⅰ模边界等离子体中观测到的两支Ⅰ模特征模低频振荡（LFO）和弱相干模（WCM）及测地声模（GAM）进行了详细的分析。特别地,分析低频振荡（LFO）时结合多诊断数据首次确定了其物理本质是局域边界温度振荡环（ETRO）,并会通过周期性的局域电子温度梯度变化周期性地激发出强电子方向湍流（可能是TEM）,并以此形成了 Ⅰ模边界观测到的Er井。研究发现该电子方向的强湍流会与弱相干模产生强烈的调制耦合,并共同作用产生了低频振荡频率的周期性径向向外粒子输运,以增强Ⅰ模边界粒子输运,使粒子约束维持在较低水平,并维持Ⅰ模的长期稳态运行。利用电子方向周期性的湍流激发引起的垂直旋转速度在电子和离子方向的大小不对称性首次在漂移波-带状流体系中解释了低频振荡的二次谐频形成机制。双谱分析表明低频振荡、弱相干模与背景湍流三者间存在着强相互作用,可能是能量由背景湍流转移至低频振荡和弱相干模导致的边界剪切最强区湍流减弱,增强了对Ⅰ模形成机制的系统性认识。论文中还对整理发现的Ⅰ模进行了加热方式、运行参数空间、Er井深度、功率阈值、能量约束特性等的初步统计研究,获得了初步的Ⅰ模运行的放电经验以指导主动可控Ⅰ模实验运行。
王俊家[8]（2020）在《托卡马克核聚变装置配网负荷分析及其稳定性机理研究》文中研究表明从深度参与ITER计划,到聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）建设和中国聚变工程实验堆项目（CFETR）逐步展开,我国核聚变行业近年来发展迅速。核聚变装置的高效运行与其配电网络的可靠性及稳定性密切相关。本论文从托卡马克核聚变装置配网功能需求、稳态性和脉冲性核聚变负荷模型分析及其电压稳定性研究、基于大功率磁体电源负荷的脉冲配电网运行机理等方面探讨了托卡马克核聚变装置变配电网络设计及其运行控制的特殊性,提出了新的分析思路及方向。基于托卡马克核聚变装置变配电网络设计的基本框架及理论基础,总结归纳了 4类主要负荷,分别依据其容量及其性质确定对应配电网络配置。针对托卡马克核聚变装置变配电系统的功能性需求展开分析,确定了托卡马克核聚变装置变配电网络的基本拓扑结构,提出了基于各类计算包括潮流计算、短路计算、稳定计算和冲击性负荷验算确定配网结构设计合理性及有效性的设计思路。以托卡马克核聚变装置中常规负荷为研究对象,提出了利用单台感应电动机铭牌数据转化为动态机理模型对应参数的辨识方法,并通过典型负荷的计算分析验证了该方法的有效性。利用连续潮流法解析了不同负荷模型对托卡马克核聚变装置配电网络电压静态稳定性分析结果的影响。从机理上分析了系统电压暂态失稳的主要原因,基于时域分析法计算及仿真确定了故障清除时间和母线功率因数是影响电压暂态稳定性能的主要因素。针对托卡马克核聚变装置中磁体电源系统和PSM辅助加热电源系统两类典型脉冲性负荷进行了负荷模型分析,建立了基于微粒群算法磁体电源系统的自恢复冲击负荷模型和PSM辅助加热电源综合负荷模型。通过EAST装置中磁体电源负荷现有数据验证了自恢复冲击负荷模型的准确性,并利用仿真试验结果验证了综合模型的适用性。提出基于出口短路容量的稳定性指标,并以此为依据采取提高稳定性的可行性控制措施,为实时监测聚变装置配网电压稳定性提供理论及可操作性基础。围绕随机性大,功率高且功率因数极低的磁体电源负荷进行了其与配电网络交互时的全面分析,以短路比为参数提出了变流器运行时对配电系统的配置要求,基于量化多变流器间运行影响程度,提出降低各变流器间相互影响解决方案。全面解析变流器配电系统配置对变流器运行工况如换相缺口和谐波电流产生等影响,利用EAST模型验证了现有配电网络与极向场变流器交互制约关系。提出避免谐振过电压和抑制低次谐波放大的配网侧控制策略,对托卡马克核聚变装置配电网络优化设计具有重要意义。从托卡马克核聚变装置功能需求出发,对比了 ITER配电网络设计方案及负荷分析,依据设计流程搭建了 CFETR 220kV变配电网络基本框架,通过相关稳定性计算从理论上确定配电网络的基本参数,并基于ETAP12.6.0仿真软件的潮流及短路计算校验了负荷分配及无功补偿方案的可行性。
黄杰[9]（2019）在《共振磁扰动场作用下EAST三维等离子体平衡研究》文中研究说明等离子体平衡是磁约束聚变理论与实验的根本。利用环向对称性,国内托卡马克平衡问题的求解主要采用二维磁面模型EFIT程序。然而共振磁扰动场（Resonant Magnetic Perturbations,RMP）作用将打破托卡马克环向对称性,平衡问题的求解需要重新考虑三维模型。目前EAST上已经开展RMP实验,因而如何精确求解RMP作用时的三维平衡对于RMP实验和理论分析极其重要。本论文工作即围绕于RMP作用时EAST上三维平衡模拟展开,包括线性快速三维磁拓扑结构分析、以及非线性三维等离子体平衡重建。RMP作用时,扰动场将在共振有理面上产生磁岛,且等离子体边界区域磁岛链极易重叠并形成随机场,此时磁拓扑结构发生变化。为快速分析RMP作用对边界磁拓扑结构的改变,以理解其抑制或缓解边界局域模（Edge-Localized Mode,ELMs）的物理机制,我们分别在真空场近似以及局部理想等离子体响应近似下编写线性程序并研究EAST上三维磁拓扑结构。在真空场近似下,通过数值求解二维平衡场与RMP线圈产生的扰动磁场的线性叠加解,论文详细探讨了在柱坐标系以及PEST磁面坐标系下三维磁拓扑结构的分析计算,以快速研究RMP完全渗透时三维磁拓扑结构。另一方面,等离子体响应可能在共振有理面上产生屏蔽电流,理想条件下屏蔽电流可以完全屏蔽相应有理面上的RMP共振分量。在局部理想等离子体响应近似条件下,利用电流丝模型模拟屏蔽电流产生的屏蔽场,论文给出了 RMP在相应共振有理面被完全屏蔽时的三维磁拓扑结构。进一步,结合实验中RMP作用时打击点分裂现象对比发现,两种近似解给出的偏滤器靶板上磁力线渗透深度随靶板位置分布和实验观测的饱和离子流分布形状均吻合较好,其区别在于打击点处真空场近似解的磁力线渗透程度更深。鉴于等离子体平行于磁力线方向输运远大于垂直方向,通过模型分析可知,边界打击点分裂现象源于RMP作用产生边界三维磁拓扑,而等离子体响应主要改变打击点处磁力线渗透深度。真空场和局部理想等离子体响应近似解对应于RMP作用的两种极限情况,即完全渗透和完全屏蔽,实际情况一般介于两者之间。此外,线性近似求解过程中未考虑因磁场分布变化导致压强分布重新调节的过程,其解并非三维平衡时的稳态解。通过利用三维平衡模型HINT程序,论文讨论了在RMP作用时EAST上三维非线性平衡重建问题,并给出了RMP渗透时三维磁拓扑,以及磁拓扑改变带来边界台基区压强重新分布的过程。在柱坐标系中,HINT通过弛豫迭代求解压强与磁场的再分布求解三维非线性平衡方程,其解为电阻性平衡解,且不依赖于磁面假设,具有广泛的适用范围,可为今后更深入研究RMP与等离子体非线性相互作用的物理机制提供参考。同时其对未来EAST上三维物理理论与实验分析具有重要的意义。论文最后从实验角度量化研究了4.6 GHz低杂波加热时等离子体各向异性程度问题,以及其与等离子体密度、温度和低杂波加热功率的依赖关系。在低密度高功率情况下各向异性程度因子可达σ～1.8。该量化分析研究为今后引入各向异性压强分布以便进一步精确求解EAST上三维平衡提供了可靠的实验依据。
王浩西[10]（2018）在《HL-2A装置上CO2激光色散干涉仪系统的研制》文中研究说明在等离子体实验物理研究中,等离子体电子密度是重要而又基本的参数之一。在密度诊断技术研究领域,激光干涉诊断技术是一种常规的诊断手段。然而随着装置规模增大（如ITER装置）和密度提高,等离子体密度引起的折射和条纹跳变会对远红外激光干涉仪造成较大的影响,而有望解决这些问题的短波长干涉仪又会受到较大的来自机械振动的影响,因此需要进行进一步的技术革新以研究能适应高参数等离子体装置的新干涉仪技术和系统。为此,本论文研制了国内首套适用于托卡马克装置的倍频色散干涉仪系统。该系统使用了较短波长的光源,利用基于倍频技术的信号调制方法消除了机械振动带来的影响,能够测量高密度、快速变化的等离子体密度。论文工作主要包括国内外干涉仪相关技术的调研及其存在问题的分析、色散干涉仪的原理设计、关键元器件特性研究、光路搭建以及在HL-2A装置和四川大学线性装置上的实际应用。在HL-2A装置上,系统的静态相位分辨率达到1.2°,平均密度测量分辨率达到1.74×1017/m3,时间分辨率达到20 kHz。而国外LHD上的类似倍频色散干涉仪静态相位分辨率仅达到4°。该套系统在HL-2A装置的弹丸注入实验中解决了当前干涉仪系统条纹跳变的问题。同时,在SCU-PSI线性装置上,系统测量到了密度超过1021/m3的高密度等离子体,证明了系统具有满足聚变燃烧等离子体的密度测量量程。论文工作有以下的特色创新:该套系统使用了射频激励激光器作为光源并获得了好的倍频效果。这种激光器比起国外同类系统的直流激励连续激光器,拥有功率高、结构紧凑、波束参数可细调等优点。同时,还设计了包含FPGA实时数据处理系统、离线软件数据处理系统、锁相放大器在内的多套数据处理系统,相较于国外类似干涉仪以锁相放大器为主的数据处理系统,该系统能满足提供实时反馈信号、实时观察系统相位及稳定性、离线分析处理数据等多种需求。在接下来的工作中,正在着手设计一套用于在建的HL-2M托卡马克装置的多道倍频色散干涉仪系统,以满足HL-2M装置密度反馈控制的需求。同时在干涉仪系统改进中,计划采用楔片的波束偏移补偿技术以及新的外差法调制倍频色散光路,以进一步提高系统的测量精度和时间分辨率。
二、低杂波分段调相技术的计算机控制系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低杂波分段调相技术的计算机控制系统（论文提纲范文）
（1）EAST托卡马克电子模湍流的特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 能源问题与核聚变 |
| 1.2 磁约束与托卡马克装置 |
| 1.3 托卡马克中的反常输运与湍流 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第二章 托卡马克装置中湍流的发展与研究 |
| 2.1 湍流的主要研究历程 |
| 2.1.1 早期TEXT装置上对湍流研究的主要发现 |
| 2.1.2 早期Tore Supra装置上对湍流研究的主要发现 |
| 2.1.3 近期对湍流研究的主要进展 |
| 2.2 湍流的特性研究 |
| 2.2.1 高约束模式 |
| 2.2.2 电子温度分布刚性与输运 |
| 第三章 实验装置与数据处理方法 |
| 3.1 EAST超导托卡马克实验装置 |
| 3.2 CO_2激光相干散射系统原理 |
| 3.2.1 相干散射的基本原理 |
| 3.2.2 EAST装置极向CO_2激光相干散射诊断系统 |
| 3.2.3 EAST装置CO_2激光相干散射的特点 |
| 3.3 数据处理方法 |
| 第四章 EAST托卡马克装置中电子模湍流的特性研究 |
| 4.1 L模和H模放电情况下电子模湍流的特性研究 |
| 4.1.1 L模和H模放电下的实验基本参数 |
| 4.1.2 L模和H模放电情况下电子模湍流的实验结果 |
| 4.1.3 L模和H模放电情况下电子模湍流的相关分析 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 EAST托卡马克低杂波功率稳定爬升阶段L_(ne),L_(Te)和小尺度湍流特性变化的研究 |
| 4.2.1 实验设计 |
| 4.2.2 实验中L_(ne),L_(Te)和小尺度湍流特性变化的探索 |
| 4.2.3 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）大功率稳态射频负离子源数据管理系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 核聚变技术发展背景 |
| 1.2 射频负离子源中性束注入系统简介 |
| 1.3 NNBI控制系统介绍 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 1.5 论文的创新点 |
| 第二章 数据采集处理模块设计 |
| 2.1 数据采集处理模块需求分析 |
| 2.2 硬件设计 |
| 2.3 软件设计 |
| 2.3.1 模拟信号数字化 |
| 2.3.2 采集模式选择 |
| 2.3.3 LabVIEW实现自动化加工 |
| 2.3.4 数据传输方式设计 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于MDSplus的数据服务器程序设计 |
| 3.1 数据存取模块需求分析 |
| 3.2 模型驱动系统 |
| 3.2.1 简介 |
| 3.2.2 存储体系 |
| 3.2.3 MDSplus远程数据访问协议 |
| 3.3 MDSplus模型树 |
| 3.3.1 模型树结构设计 |
| 3.3.2 模型树创建与修改 |
| 3.4 实验数据写入 |
| 3.4.1 双缓冲写入 |
| 3.4.2 时间戳写入 |
| 3.5 脉冲树数据读取 |
| 3.5.1 随机读取 |
| 3.5.2 重采样连续读取 |
| 3.6 NNBI数据服务器 |
| 3.6.1 读写管理 |
| 3.6.2 进程监控 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 NNBI实验数据绘制软件设计 |
| 4.1 数据绘制软件需求分析 |
| 4.2 软件界面设计 |
| 4.3 辅助功能设计 |
| 4.3.1 界面配置记忆功能 |
| 4.3.2 服务器配置记忆功能 |
| 4.3.3 信号配置记忆功能 |
| 4.3.4 波形缩放功能 |
| 4.4 绘制功能设计 |
| 4.4.1 实时绘制功能 |
| 4.4.2 对比绘制功能 |
| 4.4.3 重采样绘制功能 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 系统测试 |
| 5.1 数据存取性能测试 |
| 5.2 软件绘制功能测试 |
| 5.3 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目和取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）面向MC的辅助建模技术发展与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 MC辅助建模技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 关键技术比较 |
| 1.3 研究内容与意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.3.3 论文结构 |
| 第2章 MC辅助建模基础与理论 |
| 2.1 三维实体的表示方法 |
| 2.1.1 构造实体几何表示法 |
| 2.1.2 边界表示法 |
| 2.1.3 分解表示法 |
| 2.1.4 扫描表示法 |
| 2.2 MC几何模型 |
| 2.2.1 MC粒子输运过程与几何分析 |
| 2.2.2 MC几何建模方法 |
| 2.3 BREP-CSG转换理论 |
| 2.3.1 基于分解的BREP-CSG转换算法 |
| 2.3.2 BREP-CSG转换算法优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 cosVMPT系统关键技术研究 |
| 3.1 开发环境 |
| 3.1.1 Open CASASDE |
| 3.1.2 FreeCAD |
| 3.2 cosVMPT系统设计 |
| 3.2.1 设计目标 |
| 3.2.2 体系结构 |
| 3.2.3 主要功能 |
| 3.3 辅助建模关键技术研究 |
| 3.3.1 BREP-CSG正向转换算法实现 |
| 3.3.2 转换算法优化 |
| 3.3.3 空腔生成算法实现 |
| 3.3.4 CSG-BREP反向转换算法实现 |
| 3.4 程序测试 |
| 3.4.1 功能测试 |
| 3.4.2 综合测试 |
| 3.4.3 对比测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于MeshCNN的智能分割算法研究 |
| 4.1 三维形状分割算法研究进展 |
| 4.1.1 基于体素(多视图)三维形状分割算法 |
| 4.1.2 基于点云三维形状分割算法 |
| 4.1.3 基于面片三维形状分割算法 |
| 4.2 聚变堆常用模型库设计 |
| 4.2.1 模型标记 |
| 4.2.2 模型库设计 |
| 4.3 智能分割算法实现 |
| 4.3.1 MeshCNN |
| 4.3.2 分割算法实现 |
| 4.4 智能分割算法验证 |
| 4.4.1 智能分割算法测试 |
| 4.4.2 智能分割算法鲁棒性测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 cosVMPT在聚变中子学建模中的应用研究 |
| 5.1 22.5°CFETR包层中子学分析 |
| 5.1.1 22.5°包层模型 |
| 5.1.2 cosRMC计算结果 |
| 5.2 CFETR辅助加热系统建模 |
| 5.2.1 离子回旋加热天线系统 |
| 5.2.2 电子回旋加热天线系统 |
| 5.2.3 低杂波加热天线系统 |
| 5.3 360°CFETR中子学模型 |
| 5.3.1 全堆中子学模型 |
| 5.3.2 全堆通量场计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 论文内容总结 |
| 6.1.2 论文创新之处 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（4）EAST极向相关反射计的发展与湍流的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 核聚变能发展背景 |
| 1.2 核聚变原理概述 |
| 1.3 磁约束核聚变装置 |
| 1.3.1 EAST托卡马克装置 |
| 1.3.2 Wendelstein 7-X仿星器 |
| 1.4 高约束模式、等离子体湍流及其输运 |
| 1.4.1 高约束模式及台基结构 |
| 1.4.2 等离子体输运过程 |
| 1.4.3 等离子体湍流 |
| 1.5 论文研究的意义和主要内容 |
| 第2章 等离子体湍流及不稳定性 |
| 2.1 湍流的基本特征 |
| 2.2 湍流的波数谱 |
| 2.3 湍流-等离子体流的相互作用 |
| 2.4 线性不稳定性 |
| 2.4.1 粒子的漂移运动 |
| 2.4.2 交换/长笛不稳定性 |
| 2.4.3 漂移波不稳定性 |
| 2.4.4 芯部不稳定性(ITG、ETG、TEM) |
| 2.5 本章内容总结 |
| 第3章 EAST装置极向相关反射计诊断 |
| 3.1 微波反射计测量基础 |
| 3.1.1 电磁波的基本性质 |
| 3.1.2 磁化等离子体中的电磁波 |
| 3.1.3 寻常模式(Ordinary Mode)极化 |
| 3.1.4 非寻常模式(Extraordinary-mode)极化 |
| 3.2 密度涨落测量原理 |
| 3.3 相关反射计的发展及国内外主要装置的反射计系统 |
| 3.3.1 常规反射计系统 |
| 3.3.2 多普勒反射计系统 |
| 3.3.3 径向相关反射计 |
| 3.3.4 极向相关反射计 |
| 3.3.5 极向相关反射计的径向分辨率 |
| 3.4 反射计探测电路-零差&外差 |
| 3.5 EAST极向相关反射计诊断系统 |
| 3.5.1 系统探测频率选择 |
| 3.5.2 系统原理图 |
| 3.5.3 系统关键微波器件原理及测试 |
| 3.5.4 数据采集系统 |
| 3.5.5 系统测试 |
| 3.6 本章内容总结 |
| 第4章 极向相关反射计的数据分析方法 |
| 4.1 频域分析方法 |
| 4.1.1 傅里叶变换 |
| 4.1.2 时频分析-短时傅里叶变换 |
| 4.1.3 频域相关分析(相干函数,Coherence) |
| 4.1.4 小波分析 |
| 4.1.5 双谱分析 |
| 4.2 时域分析 |
| 4.2.1 互相关函数(cross-correlation function) |
| 4.3 极向相关反射计的数据处理 |
| 4.3.1 信号的标准化与归一化 |
| 4.3.2 相关谱的解耦(decomposition) |
| 4.3.3 湍流旋转速度测量 |
| 4.3.4 径向电场及其剪切 |
| 4.4 本章内容总结 |
| 第5章 EAST托卡马克装置H模期间台基低频相干振荡的实验研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验设置 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 低频相干振荡的特征 |
| 5.3.2 低频相干振荡调制台基密度 |
| 5.3.3 低频相干振荡调制台基湍流 |
| 5.3.4 低频相干振荡调制偏滤器靶板粒子通量 |
| 5.4 实验总结与讨论 |
| 5.5 本章内容总结 |
| 第6章 W7-X仿星器刮削层低频相干涨落的实验研究 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 W7-X极向相关反射计系统介绍 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 低频相干涨落的特征分析 |
| 6.3.2 低频相干涨落的湍流调制 |
| 6.3.3 低频相干涨落调制等离子体的垂直旋转速度 |
| 6.3.4 外部控制线圈电流对低频涨落的影响 |
| 6.4 本章总结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 创新点分析 |
| 7.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）高能离子对EAST等离子体压强的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 可控核聚变 |
| 1.2.1 可控核聚变装置及托卡马克 |
| 1.2.2 辅助加热手段 |
| 1.2.3 中性束注入加热 |
| 1.2.4 射频波加热 |
| 1.3 中性束注入 |
| 1.3.1 中性束注入原理 |
| 1.3.2 中性束注入物理过程 |
| 1.3.3 中性束粒子与背景等离子体相互作用 |
| 1.3.4 中性束的透射深度 |
| 1.3.5 中性束的加热 |
| 1.3.6 中性束注入的作用 |
| 1.4 离子回旋共振加热 |
| 1.4.1 离子回旋共振加热的物理机制 |
| 1.4.2 离子回旋共振加热的方案 |
| 1.4.3 离子回旋共振加热的应用 |
| 1.5 NBI与ICRH产生的快离子相关的物理 |
| 1.5.1 快离子的来源 |
| 1.5.2 快离子的作用 |
| 1.5.3 快离子模拟研究现状 |
| 1.6 本论文的研究目的和内容 |
| 第2章 等离子体平衡重建与工具 |
| 2.1 等离子体平衡与EFIT |
| 2.1.1 等离子体平衡理论 |
| 2.1.2 EFIT程序介绍 |
| 2.2 TRANSP程序介绍 |
| 2.2.1 TRANSP简介 |
| 2.2.2 TRANSP的输运模型 |
| 2.3 NUBEAM程序介绍 |
| 2.3.1 NUBEAM描述的物理 |
| 2.3.2 NUBEAM的物理模型 |
| 2.4 离子回旋共振加热模拟与理论工具介绍 |
| 2.4.1 理论模拟历史回顾 |
| 2.4.2 TORIC介绍 |
| 2.5 FPPRF与反弹平均准线性福克普朗克方程 |
| 2.5.1 反弹平均准线性理论 |
| 2.5.2 反弹平均准线性算子推导 |
| 2.5.3 反弹平均算子的特性 |
| 2.6 EASTfit |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 包含NBI的动理学平衡重建 |
| 3.1 EAST实验结果与数据分析 |
| 3.1.1 实验结果 |
| 3.1.2 数据拟合 |
| 3.2 快离子压强模拟 |
| 3.2.1 中性束注入的快离子初始分布函数 |
| 3.2.2 EAST #62585炮t=2.8 s模拟 |
| 3.2.3 EAST #62585炮t=3.8 s模拟 |
| 3.3 #62585炮的动理学平衡重建 |
| 3.3.1 动理学压强约束 |
| 3.3.2 边界电流约束 |
| 3.3.3 平衡重建结果 |
| 3.4 t=2.8 s平衡与t=3.8 s平衡对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 ICRF产生的快离子对压强的影响 |
| 4.1 物理模型与设置 |
| 4.2 模拟结果 |
| 4.2.1 1.6 MW ICRF功率下的快离子压强模拟 |
| 4.2.2 ICRF产生的快离子与功率的相关性 |
| 4.2.3 ICRF产生的快离子与频率的相关性 |
| 4.2.4 ICRF产生的快离子与天线位置的相关性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 补充材料 |
| 1 EASTfit介绍 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（6）EAST刮削层中低杂波平行波数谱测量及实验研究（论文提纲范文）
| 摘 要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 核聚变原理与EAST托卡马克 |
| 1.2 EAST低杂波电流驱动系统 |
| 1.3 本论文的研究意义及内容 |
| 第二章 低杂波与低杂波电流驱动理论 |
| 2.1 冷等离子体波理论 |
| 2.1.1 色散关系 |
| 2.1.2 波的可近性分析 |
| 2.1.3 截止与共振 |
| 2.2 低杂波的传播与吸收 |
| 2.3 低杂波电流驱动 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 低杂波平行波数谱诊断系统设计 |
| 3.1 国外平行波数测量诊断调研 |
| 3.2 平行波数谱诊断原理 |
| 3.3 射频磁探针设计与仿真优化 |
| 3.3.1 射频磁探针设计 |
| 3.3.2 射频磁探针仿真模型 |
| 3.3.3 射频磁探针尺寸优化 |
| 3.3.4 射频磁探针阵列设计 |
| 3.4 混频电路设计 |
| 3.4.1 电子器件介绍 |
| 3.4.2 两级混频电路设计 |
| 3.4.3 本振电路设计 |
| 3.4.4 供电电路设计 |
| 3.5 数据采集系统 |
| 3.5.1 采样定律 |
| 3.5.2 采集板卡与采集程序 |
| 3.6 数据处理方法 |
| 3.6.1 快速傅里叶变换 |
| 3.6.2 相干性函数 |
| 3.6.3 数据处理程序 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 低杂波平行波数谱诊断系统测试 |
| 4.1 射频磁探针加工与测试 |
| 4.1.1 射频磁探针加工 |
| 4.1.2 射频磁探针测试平台 |
| 4.1.3 射频磁探针测试结果 |
| 4.2 电路测试 |
| 4.2.1 供电电路板测试 |
| 4.2.2 4.9 GHz本振电路测试 |
| 4.2.3 280 MHz本振电路测试 |
| 4.2.4 混频电路整体测试 |
| 4.3 数据采集系统与数据处理程序测试 |
| 4.4 诊断系统本底相位测量 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 低杂波平行波数谱测量初步实验研究 |
| 5.1 诊断系统实验验证 |
| 5.1.1 相干性分析 |
| 5.1.2 平行波数测量 |
| 5.1.3 低杂波平行波数谱测量 |
| 5.2 波与等离子体参数对平行波数谱的影响 |
| 5.2.1 天线相邻主波导之间相位差对平行波数的影响 |
| 5.2.2 低杂波注入功率对平行波数谱的影响 |
| 5.2.3 等离子体密度对平行波数谱的影响 |
| 5.2.4 等离子体电流对平行波数谱的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）EAST装置上芯部多道多普勒反射计研制及增强约束运行模式（Ⅰ模）研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 核聚变与磁约束 |
| 1.1.1 惯性约束聚变 |
| 1.1.2 磁约束聚变 |
| 1.2 托卡马克基本原理 |
| 1.2.1 托卡马克简介 |
| 1.2.2 托卡马克诊断概述 |
| 1.3 湍流输运 |
| 1.4 多普勒反射计基本原理及数据处理 |
| 1.4.1 多普勒反射计基本原理 |
| 1.4.2 多普勒反射计数据处理 |
| 第2章 芯部多道多普勒反射计系统设计 |
| 2.1 前端光路设计 |
| 2.1.1 设计方案 |
| 2.1.2 聚焦反射镜设计 |
| 2.1.3 分束片 |
| 2.2 电子学系统设计 |
| 2.2.1 现有多道方案 |
| 2.2.2 新多道方案电子学系统设计 |
| 2.3 系统调试与测试 |
| 2.3.1 系统调试 |
| 2.3.2 系统测试与射线追踪 |
| 2.4 改进方案 |
| 2.4.1 收发分离改进 |
| 2.4.2 测量范围扩展方案 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 多普勒反射计在芯部物理研究中的应用 |
| 3.1 密度涨落与温度涨落相干结构测量 |
| 3.2 撕裂模 |
| 3.3 高约束模下本征测地声模 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 东方超环上增强约束运行模式研究 |
| 4.1 增强约束运行模式研究历史及现状 |
| 4.1.1 增强约束运行模式研究历史 |
| 4.1.2 增强约束运行模式研究现状 |
| 4.2 东方超环上增强约束运行模式识别 |
| 4.2.1 宏观特征识别 |
| 4.2.2 微观扰动识别 |
| 4.2.3 东方超环上增强约束运行模式判断标准 |
| 4.3 东方超环上增强约束运行模式边界扰动分析 |
| 4.3.1 弱相干模与低频振荡观测 |
| 4.3.2 弱相干模分析 |
| 4.3.3 低频振荡本质 |
| 4.3.4 测地声模对增强约束运行模式影响 |
| 4.3.5 弱相干模、低频振荡与测地声模间非线性相互作用分析 |
| 4.3.6 边界径向电场势井 |
| 4.4 东方超环上增强约束运行模式统计分析 |
| 4.4.1 增强约束运行模式阈值及运行空间 |
| 4.4.2 加热方式 |
| 4.4.3 边界径向电场势井深度 |
| 4.4.4 能量约束时间 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 光路仿真程序设计 |
| 附录B 东方超环上增强约束运行模式运行数据库 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（8）托卡马克核聚变装置配网负荷分析及其稳定性机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 托卡马克核聚变装置变配电系统概述 |
| 1.1.1 变配电需求概述 |
| 1.1.2 国内外聚变装置变配电系统现状 |
| 1.2 变配电稳定性分析现状 |
| 1.2.1 电压稳定性能分析现状 |
| 1.2.2 脉冲性负荷与电网交互影响 |
| 1.3 选题背景和本文主要工作 |
| 1.3.1 本文选题的背景 |
| 1.3.2 本文完成的主要工作 |
| 第2章 托卡马克装置变配电功能需求分析及拓扑设计 |
| 2.1 核聚变装置变配电系统功能需求分析 |
| 2.1.1 负荷种类分析 |
| 2.1.2 电压等级选择 |
| 2.1.3 配网结构需求分析 |
| 2.2 核聚变装置变配电结构方案设计 |
| 2.2.1 拓扑结构设计 |
| 2.2.2 无功补偿系统容量 |
| 2.3 计算及验证 |
| 2.3.1 潮流计算 |
| 2.3.2 短路电流计算 |
| 2.3.3 系统稳定计算及冲击负荷及谐波影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 托卡马克稳态负荷模型分析与电压稳定性研究 |
| 3.1 静态负荷模型 |
| 3.2 动态负荷模型 |
| 3.2.1 动态机理模型 |
| 3.2.2 铭牌参数辨识 |
| 3.3 静态稳定性分析方法 |
| 3.3.1 电力传输系统特性 |
| 3.3.2 静态分析的基本方法 |
| 3.3.3 连续潮流法 |
| 3.3.4 算例分析 |
| 3.4 暂态电压稳定性机理研究 |
| 3.4.1 受端电压暂态失稳机理 |
| 3.4.2 感应电动机暂态稳定性 |
| 3.4.3 时域仿真法 |
| 3.4.4 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 托卡马克脉冲及综合负荷模型与稳定性指标分析 |
| 4.1 托卡马克脉冲及综合负荷模型 |
| 4.1.1 动态非机理模型 |
| 4.1.2 磁体电源冲击性负荷模型 |
| 4.1.3 综合负荷模型 |
| 4.1.4 脉冲负荷模型算例 |
| 4.2 脉冲性负荷稳定性指标 |
| 4.2.1 基于出口短路容量的稳定性指标 |
| 4.2.2 极向场磁体电源负荷稳定性指标 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 大功率磁体电源负荷交直流交互运行机理研究 |
| 5.1 交直流交互系统 |
| 5.1.1 交直流系统强度 |
| 5.1.2 多变流器相互影响 |
| 5.2 换相电抗对变流器运行影响 |
| 5.2.1 换相缺口 |
| 5.2.2 换相电抗对谐波的影响 |
| 5.3 谐振过电压及谐波放大 |
| 5.3.1 谐振过电压 |
| 5.3.2 系统谐振频率及放大倍数 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 短路容量对电压缺口的影响 |
| 5.4.2 换相电抗与变流器运行间相互影响 |
| 5.4.3 谐波放大倍数 |
| 5.4.4 抑制谐波放大 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 中国聚变工程实验堆变配电站设计分析与研究 |
| 6.1 CFETR变配电系统方案结构设计 |
| 6.2 潮流及短路计算 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 研究成果及创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（9）共振磁扰动场作用下EAST三维等离子体平衡研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 核聚变与等离子体 |
| 1.2 磁约束聚变与托卡马克 |
| 1.3 EAST全超导托卡马克装置简介 |
| 1.4 托卡马克中等离子体约束模式 |
| 1.4.1 欧姆模式 |
| 1.4.2 低约束模式 |
| 1.4.3 高约束模式 |
| 1.5 边界局域模 |
| 1.5.1 ELMs分类 |
| 1.5.2 MHD及peeling-ballooning模型 |
| 1.6 ELMs控制 |
| 1.6.1 ELMs控制方法简介 |
| 1.6.2 共振磁扰动 |
| 1.7 论文结构简介 |
| 第二章 磁约束聚变等离子体平衡简介 |
| 2.1 平衡概念及分类 |
| 2.2 磁约束聚变平衡理想磁流体力学描述 |
| 2.3 二维平衡 |
| 2.3.1 环对称位形力学平衡分析 |
| 2.3.2 Grad-Shafranov方程 |
| 2.4 平衡数值求解及EFIT程序 |
| 2.4.1 Grad-Shafranov方程数值求解 |
| 2.4.2 EFIT程序简介 |
| 2.5 三维磁面平衡VMEC程序简介 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 RMP作用下EAST上三维磁拓扑结构分析 |
| 3.1 EAST上RMP实验背景简介 |
| 3.2 真空场近似下快速三维磁拓扑结构分析 |
| 3.2.1 真空场近似下求解原理与流程 |
| 3.2.2 RMP磁场计算 |
| 3.2.3 力线方程与坐标变换 |
| 3.2.4 庞加莱图 |
| 3.2.5 共振谱分析 |
| 3.2.6 奇里科夫参数 |
| 3.3 局部理想等离子体响应近似下三维磁拓扑结构分析 |
| 3.3.1 局部理想等离子体响应近似求解原理 |
| 3.3.2 屏蔽磁场模拟与三维磁拓扑 |
| 3.4 模型与实验对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 HINT模型与EAST三维平衡求解 |
| 4.1 磁约束三维平衡简介 |
| 4.2 HINT模型简介 |
| 4.2.1 模型背景介绍 |
| 4.2.2 基本方程 |
| 4.2.3 计算原理与流程 |
| 4.2.4 边界条件 |
| 4.2.5 收敛条件 |
| 4.2.6 初值条件 |
| 4.3 EAST上三维平衡重建 |
| 4.3.1 可靠性检验 |
| 4.3.2 RMP作用时EAST上三维平衡重建 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 低杂波加热下EAST上各向异性的实验分析 |
| 5.1 等离子体各向异性简介 |
| 5.2 各向异性量化研究方法 |
| 5.3 各向异性统计特性 |
| 5.3.1 各向异性程度与密度依赖关系 |
| 5.3.2 各向异性程度与加热功率依赖关系 |
| 5.3.3 各向异性程度与温度依赖关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）HL-2A装置上CO2激光色散干涉仪系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 能源需求问题 |
| 1.2 聚变反应 |
| 1.3 托卡马克装置 |
| 1.3.1 托卡马克装置发展现状 |
| 1.3.2 ITER装置 |
| 1.4 等离子体诊断技术 |
| 1.4.1 密度干涉诊断的基本原理 |
| 1.4.2 HL-2A上密度诊断的现状以及面临的问题 |
| 1.4.3 短波长激光干涉仪,及其所面临的振动问题和解决方法 |
| 1.5 论文研究的主要内容 |
| 第2章 多波长及色散干涉仪的国外发展状况 |
| 2.1 使用多台激光器进行振动补偿的干涉仪 |
| 2.1.1 Doublet III上的多波长干涉仪 |
| 2.1.2 JT-60U上的多波长干涉仪 |
| 2.1.3 MAST上的多波长干涉仪 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 使用单台激光器的色散干涉仪 |
| 2.2.1 GDT上的色散干涉仪 |
| 2.2.2 TEXTOR上的色散干涉仪 |
| 2.2.3 LHD上的倍频色散干涉仪 |
| 2.2.4 W7-X上的倍频色散干涉仪 |
| 2.2.5 小结 |
| 第3章 HL-2A装置上色散干涉仪的研制 |
| 3.1 HL-2A装置上色散干涉仪工作原理和特色 |
| 3.2 色散信号调制技术和数据处理 |
| 3.2.1 信号调制的工作原理 |
| 3.2.2 测量系统的软件模拟 |
| 3.3 HL-2A装置上色散干涉仪关键元器件及其特性研究 |
| 3.3.1 色散干涉仪的光源——CO2激光器 |
| 3.3.2 倍频晶体 |
| 3.3.3 红外探测器 |
| 3.3.4 光学弹性调制器(PEM) |
| 3.4 色散干涉仪原理实验 |
| 3.4.1 光路设计 |
| 3.4.2 激光功率传输损耗测试 |
| 3.4.3倍频实验 |
| 3.4.4 桌面实验数据处理系统 |
| 3.4.5 时间漂移实验 |
| 3.4.6 相位测量实验 |
| 3.4.7 线性度校准实验 |
| 3.4.8 镜架位移实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 色散干涉仪在HL-2A托卡马克及线性装置上的应用 |
| 4.1 HL-2A装置上色散干涉仪的应用 |
| 4.1.1 光路设计 |
| 4.1.2 数据处理系统研制 |
| 4.1.3 HL-2A装置上的实验结果 |
| 4.1.4 结论 |
| 4.2 色散干涉仪在线性装置上测量高密度脉冲等离子体的实例 |
| 4.2.1 光路设计 |
| 4.2.2 实验结果 |
| 4.3 HL-2M上倍频色散干涉系统的初步设想 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 研究成果总结 |
| 5.2 论文工作创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 5.3.1 修正波束分离引入的误差 |
| 5.3.2 提升系统的时间分辨率 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 正文中所使用matlab程序代码 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、低杂波分段调相技术的计算机控制系统（论文参考文献）
- [1]EAST托卡马克电子模湍流的特性研究[D]. 耿靖森. 安徽大学, 2021
- [2]大功率稳态射频负离子源数据管理系统设计[D]. 杨子言. 安徽大学, 2021
- [3]面向MC的辅助建模技术发展与应用研究[D]. 杜华. 中国科学技术大学, 2021
- [4]EAST极向相关反射计的发展与湍流的实验研究[D]. 向皓明. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]高能离子对EAST等离子体压强的影响[D]. 郑振. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [6]EAST刮削层中低杂波平行波数谱测量及实验研究[D]. 王云飞. 中国科学技术大学, 2020(06)
- [7]EAST装置上芯部多道多普勒反射计研制及增强约束运行模式（Ⅰ模）研究[D]. 冯喜. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [8]托卡马克核聚变装置配网负荷分析及其稳定性机理研究[D]. 王俊家. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]共振磁扰动场作用下EAST三维等离子体平衡研究[D]. 黄杰. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [10]HL-2A装置上CO2激光色散干涉仪系统的研制[D]. 王浩西. 清华大学, 2018(06)