托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统，它包括小孔成像探头、真空密封管道、图像传输系统和图像增强与采集系统。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术有效地解决了目前托卡马克等离子体快电子成像测量系统存在的问题，提高测量结果的时空分辨率，同时也能够提高测量精度和可靠性，非常适用于托卡马克等离子体快电子的高时空演化图像测量。

【技术实现步骤摘要】
托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统
本专利技术属于一种核测量系统，具体涉及一种托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像测量系统，特别适用于磁约束核聚变装置的快电子成像测量系统。
技术介绍
在环向电场加速、射频波加热和电流驱动条件下，在磁约束核聚变等离子体内会有大量的快电子产生，这些快电子可激发磁流体不稳定性，从而导致等离子体约束品质下降。此外，这些快电子在环向电场的加速下进入逃逸区成为逃逸电子，大量逃逸电子产生将导致逃逸电子束的形成，逃逸电子束损失出等离子体轰击装置第一壁时将对装置的安全运行构成极大的威胁。因此，托卡马克等离子体快电子研究是目前的重大课题之一。等离子体快电子测量系统是开展相关物理实验研究的基础。等离子体内快电子由于库伦碰撞而发生韧致辐射，从而产生出硬X射线辐射。这些硬X射线携带着丰富的快电子信息，例如：快电子的能量分布，快电子运动的螺旋角，快电子群的产生、约束和损失等演化。目前托卡马克等离子体快电子成像测量采用多个硬X射线探测器阵列，对测量数据进行层析反演计算得到快电子图像。目前的快电子成像测量系统存在以下问题：(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统，其特征在于：它包括小孔成像探头、真空密封管道、图像传输系统和图像增强与采集系统。/n

【技术特征摘要】
1.托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统，其特征在于：它包括小孔成像探头、真空密封管道、图像传输系统和图像增强与采集系统。


2.如权利要求1所述的托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统，其特征在于：所述的小孔成像探头包括入射孔(1)、屏蔽保护盒(2)、闪烁体屏(3)、石英基板(4)、固定法兰(5)、真空密封法兰(6)和螺栓(7)，所述的入射孔(1)位于屏蔽保护盒(2)前端面的中心，闪烁体屏(3)电镀沉积在石英基板(4)上，闪烁体屏(3)和石英基板(4)通过固定法兰(5)固定，固定法兰(5)的前端和后端分别与屏蔽保护盒(2)和真空密封法兰(6)连接，螺栓(7)将真空密封法兰(6)固定。


3.如权利要求2所述的托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统，其特征在于：所述的入射孔(1)的直径φ5mm，长度10mm；屏蔽保护盒(2)的材料为304无磁不锈钢，厚度10mm，中空圆柱体，内径φ50mm，长度50mm；闪烁体屏(3)为圆形，直径φ50mm，厚度500μm，材料为碘化铯；石英基板(4)为圆形，直径φ51mm，厚度1mm，材料为石英；固定法兰(5)的直径φ50mm，料为304无磁不锈钢；真空密封法兰(6)的直径φ100mm，材料为304无磁不锈钢；螺栓(7)的直径φ8mm，材料为304无磁不锈钢。


4.如权利要求1所述的托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统，其特征在于：所述的图像增强与采集系统包括图像增强器(15)、中继镜(16)和高速可见光相机(17)，图像增强器(15)的前端与光纤束固定后端面(14)相耦合，图像增强器(15)的后端与中继镜(16)相连接，中继镜(16)的后端与高速可见光相机(17)耦合连接。


5.如权利要求4所述的托卡马克等离子体内快电子高时空分辨成像系统，其特征在于：所述的图像增强器(15)的增益系数1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张轶泼，张洁，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51