EAST托卡马克上等离子体辐射图像反演及应用的研究

EAST is a full conducting tokamak with non-circular cross-section and active cooling components. The device can generate steady plasma in advance operation scenario. It is an important experimental platform for researching high performance and steady advanced operation. It will be the most important physical experimental base for steady divertor tokamak before ITER. With the equipped soft x-ray and bolometer diagnostic systems, it is suitable to research the evolvement of plasma radiation and magnetic surface structure through image reconstruction. Much information of plasma can be obtained with image reconstruction of plasma radiation, which is meaningful to research behavior of plasma radiation, mechanism of MHD instabilities and high β quasi-steady physical experiments.

EAST装置集全超导和非圆截面两大特点于一身，且具有主动冷却结构，它能产生稳态的、具有先进运行模式的等离子体，是一个近堆芯高参数和稳态先进等离子体运行科学问题的重要实验平台，将是在ITER之前国际上最重要的稳态偏滤器托卡马克物理实验基地。由于配备了软X射线和辐射量热测量系统，比较适合通过图象反演来研究等离子体辐射强度和分布及磁面结构的演化。因此，等离子体辐射图象反演能够得到等离子体内部的更多信息，对研究等离子体辐射行为和MHD不稳定性的物理机制以及展开高β，准稳态等物理实验时有非常重要的意义。

针对D型截面EAST上的SXR和XUV系统，编写了任意位形下的反演程序，该程序可以给出任意位形任意放电条件下SXR和XUV的二维反演图像。通过实验数据以及模拟研究发现，解析法和约束最优化方法比较适合在EAST上做SXR和XUV反演分析。最终，解析法被EAST团队彩乃上用来做SXR反演， 而主等离子体用解析法，偏滤器区用约束最优化方法的综合法被用来做XUV的常规运行反演。.基于相关成熟的反演算法，我们在EAST上，细致的研究了锯齿先兆模、蛇形扰动和边界局域模。给出了锯齿先兆和蛇形扰动的2维空间结构， 细致研究了蛇形扰动和锯齿崩塌的复杂关系，发现蛇形诊断和2/1撕裂膜同时锁模现象， 给出了边界局域模崩塌过程的2维辐射图像。.在项目资助下，发表SCI论文8篇， 其中项目负责人第一作者SCI论文两篇。