电子回旋辐射成像诊断的远程信号调理系统

发布时间：2021-01-03 18:37

　　本论文主要阐述了 EAST上电子回旋辐射成像诊断（Electron Cyclotron Emission Imaging,ECEI）的硬件系统升级与优化工作,包括ECEI系统的屏蔽优化以及信号远程调理系统的研制,除此之外还尝试了高速宽频电磁谱仪的研制。随着EAST全超导托卡马克运行参数的不断提高,实验大厅内电磁辐射以及有害射线等问题越来越突出,这对ECEI系统的运行提出了更高的要求。一方面电磁辐射强度的增加尤其是低杂波电流驱动辅助加热功率的提升,对ECEI系统的屏蔽提出了更高的要求;另一方面大厅进入条件的限制使得ECEI系统有必要发展远程控制,提高系统信号的信噪比以及工作效率,针对这两个要求在论文工作期间对于ECEI系统硬件进行了升级和优化,主要包括两部分内容。第一部分,对于高功率低杂波加热对ECEI系统造成干扰的问题,以原有屏蔽系统为基础进一步确认了干扰来源以及干扰途径,并针对特定的干扰源和干扰途径进一步加强了屏蔽措施,如使用吸波材料等,提高了 ECEI系统的屏蔽效能。目前在2.45GHz和4.6GHz低杂波加热功率为2MW的情况下,ECEI系统仍然能获得良好的数据。同时屏蔽系统的优... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 背景介绍
    1.2 ECEI微波成像诊断介绍
    1.3 本论文研究内容与意义
第二章 ECEI系统屏蔽优化
    2.1 电磁兼容与屏蔽技术
    2.2 原有屏蔽层介绍
        2.2.1 屏蔽的设置和结果
        2.2.2 屏蔽存在的缺陷
    2.3 优化方案以及实验验证
        2.3.1 提高屏蔽效能
        2.3.2 提高系统稳定性和可恢复性
    2.4 屏蔽的下一步计划
    2.5 ECEI屏蔽总结
第三章 ECEI远程控制系统
    3.1 ECEI系统在EAST实验面临的问题
        3.1.1 实验大厅的限制
        3.1.2 现有手动控制
    3.2 ECEI本振源和系统供电的远程控制
    3.3 电子学模块远程信号调理系统
        3.3.1 电子学模块原理简介
        3.3.2 衰减调节的原理
        3.3.3 远程信号调理系统设计
        3.3.4 远程信号调理系统的集成和测试
    3.4 远程控制系统总结
第四章 高速宽频电磁谱仪
    4.1 背景介绍
    4.2 系统结构以及实现方式
        4.2.1 碟形天线仿真
        4.2.2 射频电路的设计
    4.3 高速宽频电磁谱仪总结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
附录1 Arduino UNO单片机程序设计
附录2 在上位机实现数字合并运算时Arduino的程序
附录3 衰减远程控制程序上位机程序
附录4 BWO源的LabVIEW控制程序详细结构图
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]EAST装置电子回旋辐射二维成像系统的屏蔽优化[J]. 仝丽,赵朕领,陈东旭,朱逸伦,韩东起,谢锦林.  核聚变与等离子体物理. 2016(03)
[2]Optics System Design of Microwave Imaging Reflectometry for the EAST Tokamak[J]. 朱逸伦,赵朕领,仝丽,陈东旭,谢锦林,刘万东.  Plasma Science and Technology. 2016(04)
[3]Electron Cyclotron Emission Imaging on the EAST Tokamak[J]. 徐明,徐小圆,闻一之,马锦秀,谢锦林,高炳西,兰涛,刘阿棣,余羿,何迎花,万宝年,胡立群,高翔.  Plasma Science and Technology. 2011(02)

博士论文
[1]托卡马克上毫米波成像诊断的发展[D]. 朱逸伦.中国科学技术大学 2015

硕士论文
[1]EAST上电子回旋辐射成像诊断系统的屏蔽优化研究[D]. 仝丽.中国科学技术大学 2015



本文编号：2955292