第36卷，第7期 2016年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral A nalysis
Vol. 36 ,No. 7 .pp2134-2138
July,2016
极紫外波段Ar光谱分析在EAST偏滤器杂质屏蔽效应研究中的应用张鹏飞.2，张凌+，许棕，2，段艳敏，吴承瑞，2，黄娟，吴振伟，郭后扬，3，胡立群
1.中国科学院等离子体物理研究所，安微合肥230031
2.中国科学技术大学研究生院科学岛分院，安散合肥230031
3, General Atomics, P, 0. Box 85608, San Diego , California 92186, USA
摘要在托卡马克偏滤器区域充人杂质气体是检验偏滤器杂质屏蔽效应的重要手段。利用快速极紫外 EUV光谱仪对EAST托克马克装置上开展的偏滤器Ar杂质注人实验进行观测。结合NIST原子光谱数据库对2～50nm范围内不同电离态Ar的线光谱进行了谱线识别，识别出ArIV，ArIX-XI，ArXIV-XVI等若干个电离态的谱线。为了同时观测等离子体不同区域的Ar杂质行为，在杂质注人实验时重点监测ArX И35.39nm（ArXV电离能918.4eV，主要分布在等离子体芯部)和ArIV44.22nm(ArIV电离能9.6eV，主要分布在等离子体边界这两条谱线。利用该两条谱线强度随时间演化的结果初步分析了偏滤器杂质屏蔽效应。在同一充气口不同等离子体位形下的实验结果表明偏滤器对于从偏滤器区域注人A杂质的屏敲效果
优于从主等离子体区域注人，并且下偏滤器及内冷暴的综合粒子排除能力优于上偏滤器，关键调Ar极紫外光谱；EAST托克马克；偏滤器；杂质屏鼓
中图分类号：0657.3
文献标识码：A
引言
DOI; 10, 3964/j. issn., 1000-0593(2016 )07-2134-05
滤器区域的Ar原子、主等离子体边界和中心的低阶到高阶电离态AI离子会发射出从可见波段到软X射线波段范围的线辐射。利用EAST（experimental advanced superconducting
在现代磁约束核聚变托克马克装置中，偏滤器是隔绝等离子体与壁相互作用的重要结构。其最初目的和首要任务是把等离子体与杂质强烈作用的区域移到远离主等离子的区域，阻止杂质进入主等离子体区，从而产生偏滤器杂质屏鼓、滞留的效果：同时也具有功率分散，和排除氢灰的重要作用
在偏滤器区域进行气态杂质注入实验，可以灵活控制充气速率、脉宽和充气位置以研究影响偏滤器杂质屏蔽的这些重要因素，注入的杂质可以分为再循环杂质和非再循环杂质。AlcatorC-MOD托克马克上的实验与模拟结果表明在高参数情况下非再循环杂质的偏滤器屏蔽效果依赖于充气位置，而再循环杂质的屏蔽效果与充气位置无关3。氢气(Ar)是再循环杂质，化学性质不活泼。在偏滤器区域的充气口注人后，以中性粒子的压强梯度力作用下扩散，随后电离为Ar离子，大部分滞留在偏滤器区域，少部分沿着刮削层进入主等离子体区域。其不同电离态在等离子体中的分布由 Ar电离平衡过程所决定，而后者则是由等离子体的温度、密度分布以及A在等离子体中的输运特性所决定。分布于
收稿日期：2015-05-16，修订日期：2015-10-05
tokamak，EAST)上新安装的快速极紫外（extremeultravio-let，EUV)波段光谱仪观测2～50nm波段范围内的谱线。结合 NIST (national institute of standards and technology , NIST)原子光谱数据库对该波段范围内不同电离态的Ar线光谱进行了谱线识别，并通过比较ArXVI35.39nm，ArIV 44.22nm这两条谱线强度随时间的演化初步分析了EAST 偏滤器对Ar杂质的屏蔽效应，
本文第一部分将简要介绍EAST托克马克装置及快速 EUV谱仪系统；第二部分对Ar线光谱进行谱线识别，并在
此基础上分析偏滤器杂质屏蔽效应；第三部分为总结。 1
实验装置
1.1EAST托克马克装置
EAST托卡马克装置是全超导托克马克装置。大半径 1.85m，小半径0.45m，纵场3.5T，可灵活控制极向场进行限制器位形和上单零、下单零、双零偏滤器位形实验，是验证ITER高功率长脉冲稳态运行的重要实验平台之一。
基金项目：国家磁约束核聚变能发展研究专项项目（2014GB124006)和国家自然科学基金项目(11305214，11105181，11275231)资助作者简介：张鹏飞，1991年生，中国科学院等离子体物理研究所，中国科学技术大学博士研究生
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