EAST五道DCN激光干涉仪的实验研究

1、EAST五道DCN激光干涉仪的实验研究报告人：王二辉 导 师：高翔 研究员 ASIPP1.计划与目标2.进展情况与所取得成绩3.存在的问题及改进措施ASIPP干涉仪原理探测束和参考束之间的相位差为引入线平均电子密度马赫-曾德干涉仪原理图激光干涉仪是测量等离子体电子密度的常规方法。其优点为：高时间分辨率，测量精度高，不需要其它诊断提供参数等。ASIPP在EAST装置上我们计划建立一个五道的DCN激光干涉仪，其时间分辨率为0.1毫秒,可以提供电子密度的时空分布图，并为等离子体放电的控制提供一个密度反馈信号。 五道DCN 激光干涉仪光路图（R=1.64m, 1.73m, 1.82m, 1.91m,

2、2.00m)ASIPP1.计划与目标2.进展情况与所取得成绩 3.存在的问题及改进措施ASIPP 五道DCN 激光干涉仪光路图（R=1.64m, 1.73m, 1.82m, 1.91m, 2.00m)整个系统分为三个部分：（1）DCN光源系统（完成）（2）光路系统（部分完成）（3）信号采集系统（完成）ASIPPDCN激光器结构图（1）DCN光源系统阴极结构图DCN激光器输出模式mm190,19521阴极实物图ASIPPHCN/DCN两用光栅示意图（2）光路系统采用柱面转动光栅法来调制频率，其原理为多普勒效应。这种方法简单可靠，使用寿命长。实验中我们采用的是调制频率为10kHz的两用光栅。将HC

3、N升级为DCN干涉仪时只需调整光栅的方向即可，既方便操作又节省成本。 空气湿度的影响 空气中水蒸气对DCN激光的吸收特别严重，为潮湿空气对激光的吸收率，在温度为15，绝对湿度为 相对湿度8%的条件下，激光输出波长为195m时，=0.125。在实验室室温22 ，相对湿度50 %，Z=6m时，=0.21。Z=12.5m时=0.23。目前干燥系统已经安装完毕，能保证光路中的湿度为25%左右。31gmASIPP信然XR-7.5A压缩机博大FAD-1F-K冷冻式干燥机ASIPPJETLHDMTXATFRFXISX-BJIPP T-IIU waveguide materials Pyrex硼硅酸Acryl

4、ic resins丙烯酸树脂Acylic丙烯酸Plexiglas树脂玻璃Polyester聚乙烯Plexiglas树脂玻璃PyrexWaveguidediameter(mm)8047752525025.459wavelengh(m)195118.8185214118.8447337世界上其它装置上的波导材料 波导材料的选择ASIPP物理模型理论计算公式 波导口径的选择ASIPP波导弯头的改进改进前的波导弯头改进后的波导弯头ASIPP锁相放大器是用来检测微弱信号的常用仪器，测量 精度比以前用的毫伏表大一个数量级。SR540斩波器SR510锁相放大器ASIPP1.计划与目标2.进展情况与所取得成绩3.存在的问题及改进措施ASIPP 现在整个干燥系统可以把湿度降到25%左右，下一步 考虑升级干燥系统以把湿度降到更低的水平 波导实验器材已经全部到货，下面做一个波导台 面实验，决定波导的口径 锁相放大器自动化能力不高，严重影响调光路的 进度，更换能自动扫描采集的锁相放大器 调出五