HL-2A托卡馬克裝置上的光路系統(tǒng)研究設(shè)計(jì).pdf

1、在當(dāng)今的受控核聚變研究中，中性束注入是在等離子加熱和等離子體診斷中都是非常重要的課題。在核工業(yè)西南物理研究院HL-2A裝置上，中性束是用于加熱等離子體的。而在中性束在其注入的過(guò)程中，中性束粒子與等離子體離子進(jìn)行的電荷交換復(fù)合的時(shí)候，產(chǎn)生了的可見(jiàn)光譜信號(hào)，這些信號(hào)帶有等離子體某些參數(shù)的信息，為了測(cè)量等離子體的參數(shù)，就需要采集這些光信號(hào)，因此提出了本論文研究的課題，采集在中性束注入的某段路徑上的電荷交換復(fù)合過(guò)程產(chǎn)生的可見(jiàn)光信號(hào)。本論文研究的

2、內(nèi)容主要有兩個(gè)方面：
　　一是在分析清楚所要的空間幾何位置的情況下，利用 ZEMAX軟件來(lái)模擬接收系統(tǒng)的前端聚焦光路系統(tǒng)。由于在HL-2A裝置上的開(kāi)窗位置是一定，所以本論文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)觀察的空間很受限制。在系統(tǒng)后端要接光纖輸出，需要滿足光纖接收半徑300μm，數(shù)值孔徑0.18~0.22的要求。以及在設(shè)計(jì)的時(shí)候還要考慮到在有限的外壁空間，該聚焦系統(tǒng)的尺寸必須是合理的。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要了解光學(xué)設(shè)計(jì)的一般過(guò)程和幾何光學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，

3、并能夠理解光學(xué)像差產(chǎn)生的原理，并且能夠利用光學(xué)像差理論來(lái)指導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　二是在模擬光路設(shè)計(jì)完成之后，根據(jù)法蘭外實(shí)際可以使用的空間大小，要設(shè)計(jì)出滿足結(jié)構(gòu)不大，重量小，便于安裝和拆卸等要求的一套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本論文利用AutoCAD2010軟件設(shè)計(jì)出了一套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包含光學(xué)系統(tǒng)中的各個(gè)透鏡和用于固定透鏡的外部結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)滿足了體積小，便于加工和組裝的特點(diǎn)。根據(jù)環(huán)境的因素來(lái)決定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的選擇以及對(duì)透鏡支架結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的氧化處