HL-2A装置等离子体可见光成像系统的组建及其在位形识别上的应用

为了对HL-2A装置等离子体放电过程提供直观的观测，我们研制了一项新的诊断手段，即等离子体可见光成像系统(TTV)，这种诊断是近年来发展的先进诊断和测量方式，目前在国外托卡马克装置上得到了广泛的应用，而在国内托卡马克装置上则是首次采用。     

HL-2A装置等离子体可见光成像系统

在HL-2A装置上研制了等离子体可见光成像系统,用于孔栏、偏滤器位形放电的诊断。该成像系统由彩色摄像机、观察窗和转向镜、广角收集和准直透镜组、采集卡和计算机组成。本文描述了系统的布局和各部件参数的匹配,报道了观测到的实验结果。等离子体成像系统能监视放电的整个过程,实时显示可见光辐射图形,特别在识别孔栏与偏滤器位形放电的诊断中发挥了重要作用,成为HL-2A装置放电的重要诊断手段。     

HL-2A装置等离子体水平位移控制

HL-2A装置是带封闭偏滤器的磁约束托卡马克实验装置，于2002年底建成并通过国家验收。2003年在各子系统准备充分和等离子体水平位移反馈控制系统投入运行后，实现了首次重复的偏滤器位形等离子体放电实验。     

HL-1和HL-1M装置等离子体可见光谱实验

总结HL-1和HL-IM装置等离子体的可见光谱实验，给出了各种放电条件下等离子体参数的可见光谱测量结果，讨论了杂质减少、加料、约束改善、等离子体旋转及边缘辐射特性等可见光谱实验结果，展望了HL2A装置上要开展的可见光谱研究内容。     

HL-2A装置偏滤器位形研究

1研究方法 等离子体边界是托卡马克平衡运行时等离子体截面的极向磁通函数的等高线，它决定等离子体位形。位形是托卡马克装置实验和工程设计的重要参数，它是由等离子体电流及其分布以及外极向场线圈电流配置共同决定的。     

Fast Bolometer Arrays on the HL-2A Tokamak

Bolometers are considered to be a standard diagnostic for fusion experiments, mainly for measuring the total radiated power and spatial profiles of the local radiation power density. New design and the first result are presented from three AXUV arrays with high temporal resolution installed on the HL-2A tokamak. This high temporal resolution allows the study of transient radiative phenomena.     

The Power Supply System for HL-2A Tokamak

The HL-2A is the first divertor tokamak in China. Its construction is based on the main components of ASDEX from IPP and an entirely new power supply system is required to power its magnetic field coils and the plasma heating system. The most important electric parameters of HL-2A are toroidal field of 2. 8kA with a flat topT, plasma current of 450 of 5 s.     

HL-2A装置真空监测系统的研制

HL-2A装置是我国第一个具有轴对称（极向）偏滤器位形的大型托卡马克装置。其真空系统的工作特点是长时间连续的不间断运行，实验人员值班时间过长，极易产生疲劳，在这种状况下很容易发生事故，并且在放电实验期间会产生辐射，因此在进行放电实验时，装置大厅内不允许人员进入，所以有必要设计一套远程自动化监测系统放在装置大厅外，使值班人员在友好的人机界面下，实时完成对装置真空状态和现场真空设备的监视，这样既能增加装置的安全性和真空系统的可靠性，同时也能减轻值班人员的劳动强度。本文详细介绍了该系统的设计和应用过程。     

用B2程序模拟HL-2A装置附着状态等离子体

用大型边缘多流体二维等离子体输运数值模拟程序B2模拟了HL-2A装置外偏滤器以及与之相连的刮削层内的等离子体。在不同的中心密度运行区，纯氢放电的HL-2A偏滤器可以形成不同的再循环运行模式，即线性或高再循环模式。通过控制模拟刮削层与芯部等离子体交界面处的等离子体参数，可实现对HL-2A装置再循环模式的控制。     

HL-2A Tokamak Gas Puff Imaging

Gas puff imaging （GPI） is one of the important diagnostics for the （ITPAC international tokamak physics activity ） and entering the ITPA IDD （ international diagnostics database ） . GPI is related to many investigations, for example, edge radiations, etc.     

HL-2A Control System and its Discharge Management

HL-2A is a divertor tokamak with noncircular plasma cross-section, it can operate in single-null or double-null plasma discharges.The toroidal and poloidal coils, vacuum vessel and supporting structure of HL-2A come from the former ASDEX, Germany.     

Construction of the HL-2A Tokamak

HL-2A is the first tokamak with divertor in China. The objectives of HL-2A are to produce more adaptable divertor configurations to study energy exhaust and impurity control, and to study enhanced core plasma confinement by profile control and moderate plasma shaping. HL-2A has well optimized operational flexibility and excellent accessi-bility for the diagnostic systems to facilitate various plasma experiments.     

托卡马克实验与工程——HL-2A装置等离子体诊断系统的新发展

HL-2A装置的主要物理目标是开展偏滤器物理研究及在大功率辅助加热和先进的加料条件下，研究等离子体的约束、输运及不稳定性。为了实现这个物理目标，必须发展更多的新的诊断，提高等离子体参数测量的空间和时间分辨。目前，已有近30种诊断从HL-1M装置上移到HL-2A装置上并投入了实验。此外，有10项诊断正在进行研制。本文将介绍近两年发展的几种新诊断。     

Recent Experimental Results of HL-1M Tokamak and Progress of HL-2A Project

Recent experimental results of HL-1M tokamak and progress of HL-2A project are presented. Strong fishbone instability was observed during off-axis ECRH. This is first observation of the fishbone instability purely driven by energetic electrons produced by ECRH. The MBI was first proposed and demonstrated on HL-1M. Recently new results of MBI experiment were obtained by increasing the pressure of gas. A stair-shape density increment was obtained with high-pressure multi-pulse MBI just like the density evolution behavior during the multipellet injection. It is shown     

HL-2A装置边缘等离子体的实验观测

HL-2A装置边缘等离子体在中平面的特性是通过可移动的探针组、快速扫描气动4探针和LHW天线边缘的固定4探针进行研究的。用于测量主等离子体边缘的温度、密度、悬浮电位、空间电位、径向和极向电场、雷诺协强、径向和极向等离子体流速及其径向分布。偏滤器靶板上的14组嵌入式静电3探针阵列用于测量同一环向截面的内外中性化板上的电子温度、密度、悬浮电位及其分布。     

HL-2A等离子体自适应控制研究

在托卡马克装置中。等离子体控制是一项重要的基础性工作。是托卡马克装置等离子体能够平衡而正常放电运行的重要的基本条件。由于常规的PID控制器原理简单。整定方便，鲁棒性较强和不要对象精确的数学模型而被国际上多数托卡马克所采用，并且得到了一些很好的控制效果，但是它不能很好适应放电过程中等离子体参数变化如辅助加热、补充送气和弹丸注入等情况。在控制过程中，自适应控制系统不断地测量被控系统的状态和参数，实时对控制指标与期望指标比较，根据自适应控制规律及时作出决策，自动补偿模型阶次、参数和输入信号非预知的变化，改变控制器的结构和参数。以便保证系统运行在某种意义下的最优或次最优状态。     

Preliminary Design of the Data Processing Program on the HL-2A Tokamak

In this paper, by means of the two program tools, C Builder and Matlab, the preliminary design of the data processing for experiment on the HL-2A tokamak is described. The software of data processing includes two parts: common processing software and advanced processing software.     

HL-2A等离子体的控制和边界识别

在托卡马克装置中，等离子体控制是一项重要的基础性工作，是托卡马克装置等离子体能够平衡、正常放电运行重要而基本的条件。这项工作包括等离子体电流、位置、形状、密度、电流分布、q值的控制和等离子体破裂控制等。其中电流、位置和密度的控制是圆截面等离子体的基础性工作；对于非圆截面装置，除了电流、位置和密度的控制之外，形状的识别和控制又是必不可少的基础性工作。这其中等离子体形状的识别和位置控制又是最复杂和最困难的。本论文给出了HL-2A装置等离子体电流和水平位移控制的理论模型和MATLAB仿真结果，并具体介绍了目前HL-2A装置等离子体控制系统的软、硬件组成。     

Exposure of First Mirror and Protection Simulation in HL-2A Tokamak

First mirrors are the facing components of plasma optical diagnostics system for superconductivity and other fusion devices. Due to high level of neutron and gamma radiation, the lifetime and optical state of first mirror will face an enormous challenge. The degradation of the optical character on the mirror surface mainly comes from the two opposite processes, one is erosion, the other is re-deposition. Which proces plays more important role need testing in present machines. Before 2001 the experimental studies mainly put on material character simulation in a laboratory. Recently, the sample of the first mirror has been investigated in actual fusion device and modification of mirror optical properties was made. But how to protect mirror and make the lifetime longer will be an issue need solving urgently.