| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 引言 | 第21-65页 |
| 1.1 聚变能与托卡马克 | 第21-39页 |
| 1.1.1 世界和中国的能源格局 | 第21-23页 |
| 1.1.2 核聚变能 | 第23-28页 |
| 1.1.3 磁约束核聚变与托卡马克 | 第28-36页 |
| 1.1.4 ITER托卡马克及ITER计划 | 第36-38页 |
| 1.1.5 我国聚变及国内现有的托卡马克 | 第38-39页 |
| 1.2 EAST托卡马克 | 第39-55页 |
| 1.2.1 EAST的基本特征和参数 | 第39-42页 |
| 1.2.2 EAST上的渗断系统 | 第42-44页 |
| 1.2.3 密度剖面和等离子体极向旋转以及密度涨落、湍流测量 | 第44-55页 |
| 1.3 文章总结 | 第55-65页 |
| 1.3.1 本论文研究工作总结 | 第55-62页 |
| 1.3.2 本论文的内容安排 | 第62-65页 |
| 第2章 反射计的理论原理和技术方案 | 第65-107页 |
| 2.1 等离子体中的电磁波 | 第65-77页 |
| 2.2 反射计诊断原理 | 第77-99页 |
| 2.2.1 剖面反射计测量托卡马克等离子体的密度剖面原理和分类 | 第77-88页 |
| 2.2.2 剖面反射计测量精度、误差来源分析以及减少误差的方法 | 第88-92页 |
| 2.2.3 多普勒背向散射仪径向电场以及粒子输运等测量原理 | 第92-96页 |
| 2.2.4 多普勒背向散射仪系统的测量精度和误差分析 | 第96-99页 |
| 2.3 EAST先进综合反射计的技术方案选择 | 第99-105页 |
| 2.3.1 剖面反射计的技术实现方案选择 | 第99-103页 |
| 2.3.2 多普勒背向散射仪的技术方案选择 | 第103-105页 |
| 2.4 本章小结 | 第105-107页 |
| 第3章 数据处理和分析方法以及数值模拟 | 第107-187页 |
| 3.1 从中频信号中提取信息的方法 | 第107-123页 |
| 3.1.1 外差正交测量系统中的IQ中频信号的信息提取 | 第107-112页 |
| 3.1.2 零差系统中的中频IF信号中的信息提取 | 第112-123页 |
| 3.2 反射计系统数据处理中的谱分析方法 | 第123-130页 |
| 3.3 等离子体密度剖面反演 | 第130-137页 |
| 3.3.1 O-mode极化的测量剖面反演 | 第131-133页 |
| 3.3.2 X-mode极化的测量剖面反演 | 第133-135页 |
| 3.3.3 等离子体完整电子密度剖面反演 | 第135-137页 |
| 3.4 剖面反射计中其他的注意问题 | 第137-163页 |
| 3.4.1 等离子体密度涨落对密度剖面测量的影响 | 第137-139页 |
| 3.4.2 等离子体高温相对论效应对密度剖面测量的影响 | 第139-142页 |
| 3.4.3 纵向磁场误差场对密度剖面测量的影响 | 第142-143页 |
| 3.4.4 剖面反射计中的多普勒效应 | 第143-152页 |
| 3.4.5 反射计的极化角耦合(Pitch Angle) | 第152-154页 |
| 3.4.6 等离子体密度零点位置的判断 | 第154-163页 |
| 3.5 多普勒反射计中的数据分析方法和注意事项 | 第163-178页 |
| 3.5.0 从中频复信号中求多普勒频移的几种方法 | 第163-170页 |
| 3.5.1 SOL区对多普勒反射计的光路影响 | 第170-174页 |
| 3.5.2 多普勒系统中相关分析时的采样时钟同步问题 | 第174-178页 |
| 3.6 反射计系统中的自动化实时测量方法 | 第178-185页 |
| 3.6.1 等离子体密度零点位置自动化实时测量 | 第179页 |
| 3.6.2 用剖面反射计进行台基区高度、斜率的实时测量 | 第179-184页 |
| 3.6.3 用多普勒背向散射仪对等离子体极向旋转速度剖面实时测量 | 第184-185页 |
| 3.7 本章小结 | 第185-187页 |
| 第4章 EAST上的先进集成反射计的搭建和测试 | 第187-317页 |
| 4.1 集成准光学系统 | 第187-255页 |
| 4.1.1 准光学前端 | 第188-194页 |
| 4.1.2 波导传输线 | 第194-199页 |
| 4.1.3 基模波导喇叭和过模皱褶波导的耦合 | 第199-212页 |
| 4.1.4 准光学系统的测试 | 第212-248页 |
| 4.1.5 准光学系统中的保护措施 | 第248-255页 |
| 4.2 电子学系统 | 第255-281页 |
| 4.2.1 剖面反射计电子学系统 | 第255-270页 |
| 4.2.2 8道多普勒背向散射仪电子学系统 | 第270-281页 |
| 4.3 其他配套辅助系统 | 第281-293页 |
| 4.3.1 高速数据流盘采集系统 | 第281-284页 |
| 4.3.2 数据存储FTP服务器 | 第284-287页 |
| 4.3.3 电源滤波和防浪涌系统 | 第287-293页 |
| 4.4 平台测试和校准系统的研制 | 第293-316页 |
| 4.4.1 剖面反射计中VCO线性化与动态校准 | 第293-308页 |
| 4.4.2 剖面反射计系统的中频降频的方案对比 | 第308-312页 |
| 4.4.3 8道DBS输出增益和直流偏置的调节 | 第312页 |
| 4.4.4 8道DBS一次混频IF信号的滤波器调试 | 第312-314页 |
| 4.4.5 8道DBS多普勒频移测试和校准 | 第314-316页 |
| 4.5 本章小结 | 第316-317页 |
| 第5章 反射计诊断系统在EAST的初步实验结果 | 第317-339页 |
| 5.1 剖面反射计系统的初步测量结果 | 第317-321页 |
| 5.1.1 L-H模式放电中的电子密度剖面测量 | 第317页 |
| 5.1.2 利用X-mode的数据进行等离子体的密度零点判断 | 第317-318页 |
| 5.1.3 L-H约束模转换时台基区高度和斜率的变化 | 第318-321页 |
| 5.2 8道DBS系统的初步测量结果 | 第321-337页 |
| 5.2.1 8道DBS在等离子体L-H模放电中测量结果 | 第321-322页 |
| 5.2.2 LHCD功率调制加热下极向旋转速度的变化 | 第322-325页 |
| 5.2.3 ELMs爆发期间多普勒频移的变化 | 第325-326页 |
| 5.2.4 ELMs缓解抑制时准相干模QCM研究 | 第326-337页 |
| 5.2.5 利用多普勒反射计观察到的其他湍流模式 | 第337页 |
| 5.3 本章小结 | 第337-339页 |
| 第6章 总结与展望 | 第339-353页 |
| 6.1 论文研究工作总结 | 第339-344页 |
| 6.1.1 先进集成反射计准光学收发前端研制 | 第339-341页 |
| 6.1.2 剖面反射计电子学系统的研制 | 第341-342页 |
| 6.1.3 8道多普勒背向散射仪的电子学系统 | 第342-343页 |
| 6.1.4 其他辅助系统的搭建 | 第343页 |
| 6.1.5 先进集成反射计系统在EAST实验中的测量结果 | 第343-344页 |
| 6.2 未来研究工作展望 | 第344-353页 |
| 6.2.1 密度涨落对电子密度剖面测量的影响的数值模拟 | 第344页 |
| 6.2.2 减少准光学传输系统中的反射 | 第344-346页 |
| 6.2.3 湍流模式和机理的研究 | 第346页 |
| 6.2.4 湍流的波数谱的绝对定标测量 | 第346页 |
| 6.2.5 极化方案更改 | 第346-348页 |
| 6.2.6 改用一次IQ混频来进行动态校准 | 第348-349页 |
| 6.2.7 利用FPGA技术实现实时测量和反馈控制 | 第349页 |
| 6.2.8 电子学机箱和电源滤波改造 | 第349-353页 |
| 附录A 基模高斯光学理论 | 第353-357页 |
| 附录B 高斯光束薄透镜变换理论 | 第357-361页 |
| 附录C DBS准光学前端设计 | 第361-375页 |
| 附录D 主要器件的参数 | 第375-383页 |
| 参考文献 | 第383-397页 |
| 个人简历 | 第397-399页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第399-403页 |
| 致谢 | 第403-404页 |
