EAST托卡马克上切向可见光断层重建

发布时间：2022-02-21 05:46

　　切向可见光成像系统是包括EAST托卡马克在内的磁约束核聚变研究装置上的一项常规且重要的诊断,通常被用来监控等离子体的位型以及放电状态,同时也可以用来监控装置内部第一壁、天线、偏滤器等组件的工作状态。由于成像系统所得到的图像都是线积分的结果,不能够真实反映极向截面上的粒子的空间分布,故此需要对所得到的图像进行断层重建。本论文基于EAST托卡马克上的切向可见光成像系统,发展了一套适用于该系统光路的断层重建方法,以得到等离子体中可见光的局部发射率,进而得到特定粒子的空间分布,另外,也可以用于研究等离子体中的MHD不稳定性以及小尺度的扰动等问题。本文所发展的重建方法基于Radon变换。由于重建问题所得到的解不唯一以及不稳定,属于不适定性问题,所以需要进行正则化处理。利用Phillips-Tikhonov正则化来得到最优解,具体是通过Generalized Cross Validation来选取最优的正则化参数。通过设定的图像模型验证了该重建方法处理粒子空间分布反演问题的可信度以及有效性。在EAST托卡马克装置上,由于锂化壁处理的应用,锂杂质在等离子体放电过程中受激发而发光,会在边界附近形成一道... 

【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】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 受控核聚变
    1.2 等离子体诊断
    1.3 EAST托卡马克
    1.4 论文结构介绍
第2章 聚变等离子体中的辐射过程及测量
    2.1 聚变等离子体中的辐射过程
        2.1.1 聚变等离子体中的杂质
        2.1.2 激发辐射
        2.1.3 复合辐射
        2.1.4 轫致辐射
        2.1.5 同步辐射
    2.2 聚变等离子体中的辐射测量
        2.2.1 芯部区辐射与X射线诊断
        2.2.2 边界区辐射与可见光诊断
        2.2.3 中间过渡区辐射
    2.3 EAST托卡马克上的可见光诊断
第3章 断层重建方法
    3.1 断层重建方法简介
    3.2 断层重建在聚变研究中的应用
    3.3 断层重建算法
        3.3.1 Radon变换
        3.3.2 不适定性问题
        3.3.3 奇异值分解法
        3.3.4 Phillips-Tikhonov正则化方法
        3.3.5 其他算法
    3.4 几何矩阵的计算
第4章 断层重建的可信度验证
    4.1 粒子分布的重建
        4.1.1 奇异值分解法重建粒子分布
        4.1.2 Phillips-Tikhonov正则化重建粒子分布
        4.1.3 粒子分布重建的应用
    4.2 MHD不稳定性问题
第5章 等离子体边界位移的测量
    5.1 RMP与等离子体边界位移
    5.2 Li杂质分布的重建
    5.3 等离子体边界位移的测量
第6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研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]EAST超导托卡马克[J]. 万宝年,徐国盛.  科学通报. 2015(23)
[2]First Engineering Commissioning of EAST Tokamak[J]. 万元熙,李建刚,翁佩德.  Plasma Science and Technology. 2006(03)
[3]Magnetic Islands Observed by a Fast-Framing Tangentially Viewing Soft X-Ray Camera on LHD and TEXTOR[J]. S. OHDACHh,K. TOh,G. FUCHS,TEXTOR Team.  Plasma Science and Technology. 2006(01)



本文编号：3636623