[發明專利]核聚變裝置的原子反應定量診斷方法及系統

在審

• 申請號: 202310294600.2
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116313167A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 才來中;馬會聰;高金明;趙棟燁;許敏
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: G21B1/13
• 分類號: G21B1/13;G21B1/11
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍旭偉

1.核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，用于對核聚變裝置中邊緣和偏濾器區域的二維空間內等離子體的原子反應過程進行定量測量，該原子反應定量診斷方法包括以下操作：

確定核聚變裝置中選定二維空間區域，并劃定選定二維空間區域中的待測量目標空間；

獲取該選定二維空間區域的雙光譜譜線信息，該雙光譜譜線信息包括不同光譜絕對強度；

根據獲取的雙光譜譜線信息，采用層析反演迭代計算得到雙光譜輻射在待測量目標空間的輻射強度；

根據輻射強度比值確定待測量目標空間的原子反應特性，根據待測量目標空間的原子反應特性以及輻射強度或光子數定量確定原子反應數目。

2.根據權利要求1所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

獲取該選定二維空間區域的雙光譜譜線信息包括：

采用兩面陣型CCD探測器對所述選定二維空間區域進行測量，且兩面陣型CCD探測器的像素序列對應同一空間位置。

3.根據權利要求2所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

所述根據獲取的雙光譜譜線信息，采用層析反演迭代計算得到雙光譜輻射在待測量目標空間的輻射強度包括：

對兩面陣型CCD探測器測量值進行絕對標定，包含對兩面陣型探測器的譜線的測量值進行原位標定，確定該兩面陣型CCD探測器各像素點測量值所對應的光子數量。

4.根據權利要求3所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

根據所述兩面陣型CCD探測器各像素點的絕對標定，測量得到所述選定二維空間區域的雙光譜譜線分別在兩面陣型CCD探測器的輻射強度。

5.根據權利要求4所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

根據所述的輻射強度，利用層析反演進行迭代計算，反演分析得到雙譜線分別在待測量目標空間處的對應的輻射強度，計算雙光譜輻射在測量目標空間處的輻射強度比值。

6.根據權利要求4所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

還包括以下操作：

根據待測量目標空間的輻射強度比值，判斷測量目標空間為電離反應區域還是復合反應區域，或者是電離反應與復合反應兼有的混和區域，得到待測量目標空間的原子反應特性。

7.根據權利要求6所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

根據待測量目標空間的原子反應特性，利用單位光子的電離反應或復合反應數計算待測量目標空間的原子反應數量。

8.根據權利要求7所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

所述雙光譜譜線分別為第一譜線和第二譜線；

所述第一譜線為低量子數巴爾末線H_α，第二譜線為高量子數巴爾末線，其中，第二譜線n＝5，n為譜線的原子主量子數；

a.當待測量目標空間為電離反應區域時，根據第一譜線在待測量目標空間處的輻射強度與單位光子的電離反應數計算該區域電離反應數量；

b.當待測量目標空間為復合反應區域時，根據第二譜線在待測量目標空間處的輻射強度與單位光子的復合反應數計算該區域復合反應數量；

c.當待測量目標空間為混合區域時，根據雙光譜輻射在測量目標空間處的輻射強度比值選取上述a或b其中一種方法計算該區域電離反應或者復合反應數。

9.根據權利要求1所述的核聚變裝置的原子反應定量診斷方法，其特征在于，

所述劃定選定二維空間區域中的待測量目標空間包括：

將選定二維空間區域根據測量的空間分辨率要求，分割為n個空間網格區域，每個空間網格區域為待測量目標空間。