一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置及方法，所述装置包括：用于发出激光束的激光光源、信号收集透镜组、光纤阵列、信号传输光纤束、光栅光谱仪及二维探测器；所述信号传输光纤束经分束整理并由不锈钢外壳固定后形成固定次序排列的所述光纤阵列；所述光纤束上下逐个排列在光纤支架上；所述的光纤阵列的各个光纤接收端分别接收经收集透镜组成像收集的激光汤姆逊散射信号，所述的信号传输光纤束的另一端耦合输入光栅光谱仪及二维探测器。本发明专利技术结构简单并且几乎不增加造价成本，通用性好，和原系统完全相容，不需要单独的数据采集系统。本发明专利技术可提高汤姆逊散射系统的数据测量精度，且不影响原系统的空间分辨率等。

A method and device for accurately collecting laser Thomson scattering signals

【技术实现步骤摘要】
一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的方法及装置
本专利技术涉及激光散射诊断
，尤其涉及一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的方法及装置。
技术介绍
激光汤姆逊散射诊断可同时、同区域精确测量电子温度和密度数据，是公认的电子温度和密度分布测量的最精确手段。目前汤姆逊散射诊断被广泛应用于世界各地的托卡马克和仿星器等磁约束核聚变装置上，典型的有欧洲的JET、美国的DIII-D、日本的LHD和中国的EAST。在国际磁约束核聚变实验堆ITER上也是把汤姆逊散射诊断作为最重要的诊断技术以获得等离子体电子温度和密度数据。由于激光汤姆逊散射信号很弱(单个脉冲只有成百上千个散射光子)、脉冲时间很短，所以对其散射信号的充分收集和利用至关重要。激光脉冲经过激光器到聚变装置真空室的长距离传输，其激光器指向性漂移在测量区变大，加上收集透镜及光纤支架本身的形变，存在光束偏移和散射信号部分或全部移出光纤束接收端面的可能，使接收到的散射信号变弱，造成电子密度测量值比真实值偏低，带来系统误差。现在主要有两种方式用来核对散射信号经收集透镜后的光斑和光纤接收端面是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置，其特征在于，包括：/n用于发出激光束的激光光源、信号收集透镜组、光纤阵列、信号传输光纤束、光栅光谱仪及二维探测器；/n所述信号传输光纤束经分束整理并由不锈钢外壳固定后形成固定次序排列的所述光纤阵列；/n所述光纤束上下逐个排列在光纤支架上，所述光纤束的光纤端面分为第一端面和第二端面两种类型，第一端面和第二端面均为矩形端面，且第一端面和第二端面高度相同，第一端面的宽度是第二端面的一半；/n所述的光纤阵列的各个光纤接收端分别接收经收集透镜组成像收集的激光汤姆逊散射信号，所述的信号传输光纤束的另一端耦合输入光栅光谱仪及二维探测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置，其特征在于，包括：
用于发出激光束的激光光源、信号收集透镜组、光纤阵列、信号传输光纤束、光栅光谱仪及二维探测器；
所述信号传输光纤束经分束整理并由不锈钢外壳固定后形成固定次序排列的所述光纤阵列；
所述光纤束上下逐个排列在光纤支架上，所述光纤束的光纤端面分为第一端面和第二端面两种类型，第一端面和第二端面均为矩形端面，且第一端面和第二端面高度相同，第一端面的宽度是第二端面的一半；
所述的光纤阵列的各个光纤接收端分别接收经收集透镜组成像收集的激光汤姆逊散射信号，所述的信号传输光纤束的另一端耦合输入光栅光谱仪及二维探测器。


2.根据权利要求1所述的一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置，其特征在于：
所述的光纤阵列的各个端面平整，所述的矩形端面中有四个端面的类型是第一端面，其余端面类型为第二端面，上述四个端面分为两组，每组两个端面上下相邻排列，且所述上下相邻排列的两个端面分布在端面中轴线左右各一个。


3.根据权利要求1所述的一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置，其特征在于：
所述的用于发出激光束的激光光源为强脉冲激光光源，脉冲强度大于3焦耳。


4.根据权利要求1所述的一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置，其特征在于：
信号收集透镜组是大口径信号收集透镜，口径尺寸大于20厘米。


5.根据权利要求1所述的一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置，其特征在于：
有机械机构连接远程控制系统，实现光纤阵列的空间位置和角度精确调节。


6.根据权利要求1所述的一种精确实现激光汤姆逊散射信号收集的装置，其特征在于：
信号传输光纤束信号输出端的光纤端面排列方式为：每束光...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩效锋，臧庆，肖树妹，任梦芳，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34