本報訊 記者從中科院合肥物質科學研究院獲悉,該院等離子體所診斷組承擔研制的超高時空分辨率湯姆遜散射診斷系統(tǒng),近日順利通過專家驗收。目前,該診斷系統(tǒng)是國際上由單臺激光器實現(xiàn)的頻率最高的湯姆遜散射診斷,可準確測量全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)中心產生的1億攝氏度以上電子溫度。
對于以高參數(shù)、長脈沖為目標的EAST來說,1億攝氏度以上的電子溫度必須由湯姆遜散射準確測量,但1億攝氏度電子激光散射譜譜寬更寬、強度更弱,要想獲得高精度信號,對系統(tǒng)激光器和探測器提出了更高的要求。
近年來,等離子體所激光湯姆遜散射課題組針對EAST裝置實驗需求,不斷吸收消化國際先進激光探測技術,成功發(fā)展了具有超高時空分辨率的湯姆遜散射診斷系統(tǒng)。近期,該研究團隊開創(chuàng)性地提出一種串脈沖方法并開展技術攻關,成功研制出了具有特色的4kHz/3J YAG脈沖激光器;同時攻克高性能散射光分光、紅外弱快信號探測、高速采集、高效激光傳輸和自動準直關鍵技術難題。該系統(tǒng)在EAST裝置上成功實現(xiàn)了空間45測量點、最高時間分辨250微秒、最高空間分辨率3毫米、電子溫度與密度誤差分別小于10%和15%的全空間電子溫度密度分布測量,在時間分辨率、空間分辨率和運行穩(wěn)定性等關鍵技術方面均達到世界前沿水平,尤其是4kHz高功率激光器已遠超目前主流裝置上普遍使用的幾十赫茲以及ITER在研的300赫茲激光器。(記者 黎靜)