Диссертация (Система допплеровской рефлектометрии для стелларатора в условиях высокой мощности ЭЦР нагрева)
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Система допплеровской рефлектометрии для стелларатора в условиях высокой мощности ЭЦР нагрева". PDF-файл из архива "Система допплеровской рефлектометрии для стелларатора в условиях высокой мощности ЭЦР нагрева", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "диссертации и авторефераты" в общих файлах, а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата технических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Список сокращений:Атт - аттенюаторАЦП – аналогово-цифровой преобразовательДР – допплеровская рефлектометрия (допплеровский рефлектометр)ГАМ – Геодезическая акустическая модаГУН – Генератор управляемый напряжениемКРП – короткозамкнутный поршеньМЦР – мазер на циклотронном резонансеМГД – магнитная гидродинамикаНО – направленный ответвительСВЧ – сверхвысокая частотаУТС – Управляемый термоядерный синтезЭЦР – Электронно-циклотронный резонансНЧ – низкочастотныйВЧ – высокочастотный2ОглавлениеСписок используемых сокращений .......................................................................................................2ВВЕДЕНИЕ ...........................................................................................................................................5ГЛАВА1.ДИАГНОСТИКАДОППЛЕРОВСКОЙРЕФЛЕКТОМЕТРИИВТОРОИДАЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ МАГНИТНОГО УДЕРЖАНИЯ ПЛАЗМЫ ....................
161.1. Обзор существующих бесконтактных микроволновых диагностик плазмы ........................... 161.2. Допплеровская рефлектометрия. Принципы ............................................................................ 191.3. Исследование шира скорости вращения плазмы методом допплеровской рефлектометрии натокамаке ТУМАН-3М ...................................................................................................................... 25ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ СТЕЛЛАРАТОР Л-2М.. 342.1. Стелларатор Л-2М .....................................................................................................................
342.2. Использование диагностики ДР для исследования скорости вращения и флуктуацийплотности плазмы ............................................................................................................................ 362.2.1. Оценка диапазона рабочих частот генератора рефлектометра ......................................... 362.2.2. Расчет полоидальных скоростей вращения ....................................................................... 392.3. Описание гиротронного комплекса ЭЦР нагрева плазмы МИГ-3 ........................................... 42ГЛАВА 3.
СИСТЕМА ДОППЛЕРОВСКОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ ........................................... 463.1. Волноводный тракт системы допплеровской рефлектометрии и его элементы ..................... 463.1.1 Направленный ответвитель ................................................................................................. 523.1.2 Система аттенюатор и короткозамкнутый поршень .......................................................... 543.1.3 Система фильтр и антенна .................................................................................................. 553.1.4 Система согласованная детекторная головка, ферритовый вентиль и фильтр .................. 563.1.5 Пересчет нагруженного восьмиполюсника (направленный ответвитель) вчетырехполюсник.........................................................................................................................
583.1.6 Пересчет S параметров для первого НО для опорного сигнала ........................................ 583.1.7. Пересчет S параметров для второго НО для опорного сигнала ........................................ 593.1.8. Расчет коэффициентов прохождения опорных и принятых сигналов ............................ 593.1.9. Расчет коэффициента прохождения опорного сигнала на СДГ1 и СДГ2 ......................... 593.1.10.
Расчет коэффициента прохождения принятых сигналов на СДГ1 и СДГ2 .................... 603.1.11. Расчет частотных характеристик СДГ ............................................................................. 613.1.12 Обсуждение результатов ................................................................................................... 623.2.
Антенная система и система фильтров системы ДР ................................................................ 623.2.1. Численное моделирование и создание фильтра из слюды на основе резонатора ФабриПеро .............................................................................................................................................. 623.2.2. Результаты численного моделирования и экспериментальных измерений фильтра ....... 653.2.3. Расчёт и конструирование волноводно-штыревых фильтров ...........................................
663.2.4. Расчет системы линз ........................................................................................................... 743.3. Стендовые измерения ................................................................................................................ 7633.3.1. Приемная антенна............................................................................................................... 763.3.2. Описание стенда ................................................................................................................. 763.3.3. Измерения на стенде...........................................................................................................
773.3.4. Стендовый эксперимент №1 .............................................................................................. 783.3.5. Стендовый эксперимент №2 .............................................................................................. 803.3.6. Сопоставление расчетного распределения электрического поля зондирующегоизлучения и стендовых измерений ..............................................................................................
833.3.7. Восстановление фазовой структуры зондирующего излучения из измерений исравнение с результатами расчета ............................................................................................... 883.3.8. Оптимизация разрешающей способности системы ДР ..................................................... 913.3.9. Расчет оптимального квазиоптического тракта с одной линзой .......................................
933.3.10. Расчет оптимального квазиоптического тракта с двумя линзами ................................... 983.3.11. Проверка диапазона рабочих частот ............................................................................. 1023.4. Настройка рефлектометра перед установкой на стелларатор ................................................ 1053.5. Описание системы сбора, хранения и обработки сигналов ................................................... 106Глава 4. Экспериментальные измерения...................................................................................... 1074.1.
Исследование развития температурных градиентных неустойчивостей в периферийнойплазме в условиях высокой мощности ЭЦР нагрева .................................................................... 1084.1.1. Математическое описание модели неустойчивостей в краевой плазме стелларатора.. 1104.1.2. Эволюция Фурье-спектров флуктуаций плотности в течение разряда плазмы .............
1134.1.3. Анализ результатов измерения ....................................................................................... 114Заключение ....................................................................................................................................... 118Список используемых источников ................................................................................................ 120ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акты о внедрении результатов диссертационной работы ....................... 1264ВВЕДЕНИЕРадиофизическиедиагностикплазмы,методытакихявляютсякак:основоймикроволновыхинтерферометрия,рефлектометрия,коллективное и Томсоновское рассеяние. Эти диагностики являютсябесконтактными, что определяет их широкое использование применительнок высокотемпературной плазме, в частности, в установках управляемоготермоядерного синтеза (УТС).
Микроволновая диагностика допплеровскойрефлектометрии предназначена для исследования флуктуаций плотностиплазмы и измерения скорости её движения в установках магнитногоудержания плазмы. Для своей реализации на стеллараторе и работы вразличных условиях нагрева плазмы диагностика требует создания ивнедренияспециальноразработанныхи/илиадаптированныхрадио-физических стендов.Целью создания установок магнитного удержания плазмы являетсядостижение управляемой термоядерной реакции. Для передачи энергииплазме и достижения высоких температур на многих тороидальныхустановкахмагнитногоудержанияплазмыприменяетсяэлектронно-циклотронный резонансный (ЭЦР) нагрев с использованием мощных СВЧгенераторов – гиротронов.
Существующие комплексы для ЭЦР-нагревавключают в себя от двух (стеллараторы TJ-II, Л-2М) до 8 импульсныхгиротронов (стелларатор LHD, токамак ASDEX и др.), мощностью донескольких МВт и длительностью импульсов от десятков миллисекунд досотенсекунд.ThermonuclearВстроящемсяExperimentalтокамаке-реактореReactor)ITERпредполагается(Internationalиспользоватьгиротронный комплекс с мощностью до 24 МВт и длительностью импульсадо 1 часа.Частоты греющих плазму гиротронов лежат в СВЧ диапазоне от 53 ГГц(TJ-II) до 170 ГГц (ITER).
