量子电子学报

作者：史唱,黄娟,高伟,孙延旭,王书松,王曦辉,

单位：1 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 230031;2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026

关键词：等离子体物理学,等离子体芯部氢氘比,光谱诊断,塞曼效应,高斯拟合,

基金：国家磁约束聚变能源研究专项 (2019YFE03020004), 国家自然科学基金 (11975276), 安徽省重点研发计划 (202104b11020003)

针对氢同位素比值测量在聚变研究中的重要性, 本文研究了利用主离子电荷交换复合光谱诊断 (MICER) 系统, 测量EAST超导托卡马克中的等离子体芯部氢 (H) 和氘 (D) 密度比的数据处理方法。实验上, 利用中性束注入的调制注入方法, 实现MICER信号中的等离子体边缘D (H) 辐射本底的扣除; 实验数据处理上, 利用八高斯拟合法结合塞曼效应分析, 对Hα和Dα的电荷交换发射谱线进行谱线分离。具体在高斯拟合中, 假定主离子温度和速度与碳离子的相同, 以等离子体旋转速度作为多普勒频移速度, 由碳电荷交换谱的展宽推测出Hα和Dα的发射谱展宽参数, 最终将高斯拟合的自由参量从12个缩减为4个。该数据处理方法可以成功分离出热Hα和热Dα的发射谱线, 从而实现对等离子体芯部H和D密度比的测量。

来源：2025年第5期

《量子电子学报》期刊编辑部

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