一种等离子热电子测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术属于等离子热电子测量技术，具体涉及一种等离子热电子测量系统及测量方法。系统包括数据服务器、采集显示、VME机箱、脉冲数据统计分析模块、FPGA计数器、探测器信号处理模块、碲化镉热电子探测器；测量方法包括采用碲化镉热电子探测器进行等离子体热电子的测量、对探测器得到信号进行放大和反堆积处理、进行热电子脉冲的数据并行计数和采集、进行热电子脉冲的分离处理、得到等离子放电过程中热电子能量谱分布曲线。本系统及方法实现了热电子测量系统的电子能量分布的实时探测和分析，碲化镉器完成了热电子的测量，提高了热电子测量系统的测量精度和运行效率。统的测量精度和运行效率。统的测量精度和运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子热电子测量系统及测量方法


[0001]本专利技术属于等离子热电子测量技术，具体涉及一种等离子热电子测量系统及测量方法。

技术介绍

[0002]在托克马克装置放电实验中，不仅在常规欧姆放电中会产生大量的超热电子，此外在辅助加热特别是进行波加热及低杂波电流驱动的实验过程中会有大量的超热电子存在。等离子体中的超热电子与等离子体中的电子和离子相互作用产生的X射线韧致辐射其能量范围在几十至几百keV之间,因此我们可以通过测量不同的能量分布来进行等离子参数的分析。通常我们运用探测器测量等离子体20Kev到160Kev的热电子分布，通过对这种中等能量的X射线的辐射强度和能谱测量分析，我们可以得到在辅助加热条件下等离子体辐射中的X射线辐射强度的时空分布，通过分析X射线的强度分布获得等离子体的热电子能量沉积的范围和区域，同时可以得到外来即波的可接近性及回旋共振层的位置，超热电子的速率分布和此分布的时空变化等参数。同时热电子的测量分布也可用于研究等离子电流的内破裂、大破裂、热电子和超热电子的输运、与模式波共振引起的不稳定性、辅助加热引起和诱发逃逸电子雪崩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子热电子测量系统，其特征在于：包括数据服务器、采集显示、VME机箱、脉冲数据统计分析模块、FPGA计数器、探测器信号处理模块、碲化镉热电子探测器；碲化镉热电子探测器进行等离子体热电子的测量；采用碲化镉能根据辐射强度生成不同强度电压的脉冲信号波实现对热电子的电子能量探测；探测器信号处理模块实现对探测器信号的放大和信号的反堆积处理，同时设计去噪电路实现噪声抑制；FPGA计数器实现热电子探测器信号的数据采集和脉冲计数；脉冲数据分析模块完成对数据的分析和统计实时得到20Kev
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160Kev能量段的热电子分布情况。2.一种等离子热电子测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采用碲化镉热电子探测器进行等离子体热电子的测量；步骤2、对探测器得到信号进行放大和反堆积处理；步骤3、进行热电子脉冲的数据并行计数和采集；步骤4、进行热电子脉冲的分离处理；步骤5、得到等离子放电过程中热电子能量谱分布曲线。3.如权利要求2所述的一种等离子热电子测量方法，其特征在于：每个碲化镉热电子探测器分别以相差1.9度的测量角度方向进行探测器的布置。4.如权利要求2所述的一种等离子热电子测量方法，其特征在于：所述的步骤2利用放大和反堆积电路实现，其包括三个反向放大器和与之连接的电容及电阻；第一反向放大器的反相输入端连接电子R1，同相输入端连接电阻R3，并且接地；在反相输入端和输出端并联电阻R2和电容C1；第二反向放大器的反相输入端连接电子R6并且接地，同相输入端和第一反向放大器的输出端之间依次连接电阻R5和电容C2；在同相输入端和输出端并联电阻R7；第三反向放大器的反相输入端和第二反向放大器的输出端之间依次串联电阻R9和R8，R9和R8之间接引线连接电容C3并接地；第三反向放大器的反相输入端和输出端并联电子R11...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建，张轶波，张洁，任磊磊，李波，梁绍勇，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：