1 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所 合肥 230031
2 中国科学技术大学研究生院科学岛分院 合肥 230026
利用软X射线、中子注量检测诊断系统和偏振干涉仪（Polarimeter-interferometer，POINT）约束下的平衡反演算法（Equilibrium Fitting Algorithm，EFIT），对东方超环（Experimental Superconducting Tokamak，EAST）等离子体在离子回旋共振频率波（Ion Cyclotron Resonance Frequency wave，ICRF）在轴沉积加热下的锯齿周期，锯齿幅度，面处等离子体压强梯度，面的半径的变化情形进行了研究。研究发现，在轴沉积情况下，加入ICRF可以对锯齿起致稳作用（延长锯齿周期），锯齿周期与ICRF功率呈正相关；锯齿周期随着ICRF的加入或者ICRF功率的变化趋势，与锯齿幅度和面处等离子体压强梯度变化趋势大体上一致；要改变面半径，ICRF的功率可能需要到0.8 MW以上；在ICRF功率占比更高的加热条件下，锯齿周期和面半径随着ICRF功率变化更敏感；EAST中ICRF产生的快离子和导致的面半径的变化可能对锯齿行为有一定的影响。
东方超环 离子回旋频率波加热 锯齿模 EAST tokamak Ion cyclotron resonance frequency (ICRF) Sawtooth oscillation
1 中国科学院 等离子体物理研究所, 合肥 230026
2 中国科学技术大学, 合肥 230026
东方超环(EAST)上高速真空紫外(VUV)成像系统是一套选择性测量中心波长为13.5 nm的等离子体线辐射的光学成像系统。此系统具有高时空分辨能力，主要用于边界(包括台基区)等离子体行为研究。该系统已经投入EAST等离子体物理实验并获得了大量的实验数据。基于这些数据，分析了VUV诊断系统的信号强度与等离子体宏观参数之间的相关性，着重研究了EAST上中性束注入(NBI)加热功率、杂质(碳和锂)水平、电子密度等因素对VUV信号强度的影响。结果与预期基本一致：随着NBI功率的增加，VUV信号强度随之增强；VUV 信号强度与电子密度、杂质水平呈现线性关系。此外，本文还评估了由于NBI注入引起的电荷交换复合产生的C5+离子对VUV信号的贡献，结果表明这部分贡献可以忽略不计。
VUV成像 中性束 等离子体 杂质水平 VUV imaging system neutral beam injection(NBI) plasma impurity concentration 强激光与粒子束
2018, 30(4): 046001
天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
提出了一种基于正交柱面成像相机的大尺寸三维坐标测量方法。正交柱面成像相机由一个正交柱面成像光学系统和两个正交放置的线阵CCD组成, 它们分别被用来检测被测点的水平角和垂直角。一个相机决定了两个角度, 两个相机交汇, 即可实现被测点的三维坐标测量。所提出的方法在精密坐标测量特别是动态位置跟踪方面具有突出的优势。一个灵活的内参标定方法被用来标定正交柱面成像相机, 内参标定后相机在水平方向和垂直方向角度测量误差的均值分别为1.85″和2.16″。另外, 双相机的外参标定也被介绍, 外参标定后系统的坐标测量精度优于0.52 mm。实验结果表明: 所提出的三维坐标测量方法有效, 具有良好的测量精度。
正交柱面成像 线阵相机 大尺寸三维坐标测量 orthogonal cylindrical imaging linear camera large-scale 3D coordinate measurement 红外与激光工程
2016, 45(11): 1117002
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
针对航空、航天等领域大型装备组装对接过程中的大尺度空间物体实时的位姿测量需求，对现有基于面阵成像器件摄影测量系统的二维测角功能进行分解与重构，提出一种基于正交柱面成像的位姿测量新方法。该方法充分发挥线阵CCD器件一维角度分辨率高、采集速度快、处理简便等优势，以正交柱面成像光路简化了相机结构，并采用非参数标定方法校正了柱面成像畸变。针对空间物体姿态测量的坐标同步问题，研究了基于扩展卡尔曼预测的实时识别跟踪方法，实现了多个目标并行测量，并通过基于Rodrigues参数的姿态解算模型实现了实时姿态测量。实验结果表明，该测量方法得到的空间点三维坐标测量精度优于0.5 mm，空间物体姿态解算在偏航、横滚、俯仰三个方向的最大测量误差分别为0.20°，0.12°，0.23°，具有较高的姿态测量精度。
测量 位姿测量 正交柱面成像 扩展卡尔曼预测 线阵CCD 多目标识别 光学学报
2016, 36(11): 1112003
中国科学院 等离子体物理研究所，合肥 230031
介绍了运行在1．54THz(195μm)和1．58THz(190μm)的波导型辉光放电激励的大功率连续波DCN激光器的开发和研制工作。该激光器的谐振腔长3．4m，放电长度3m，谐振腔由耐热玻璃制成，直径54mm。谐振腔一端为平面反射镜，一端为金属栅网。工作气体为N2，CD4和He(或D2)的混合气体，在1．54THz的连续激光输出功率大于0．2W。实验中对放电电流、激光管温度、气压等参数进行了优化，研究了EH11模DCN激光在自由空间的传输特性。研究表明，利用新的N2，CD4和D2混合气体的太赫兹DCN激光器可以得到稳定连续的高功率放电。光束传输远场满足高斯分布(z＞4m)，对各种参数进行优化后，190μm和195μm窗口处输出EH11模功率分别为0．15W和0．16W，可以满足超导托卡马克连续运行的干涉测量的需要。
激光技术 太赫兹激光 DCN激光器 输出功率优化 传输特性 laser technique THz laser DCN laser optimization output power propagation property
