剪切干涉测量Z箍缩等离子体密度

摘要

Z箍缩作为当前惯性约束聚变领域热门研究方向之一受到了各大国的重视，在民用及军用领域都有重要的研究意义。Z箍缩等离子体参数诊断是Z箍缩物理研究的基石之一，其中等离子体密度测量是等离子体诊断的重要研究内容，通过它可以了解Z箍缩等离子体的箍缩状态，为数值模拟计算程序提供较为精确的实验校核参数。等离子体密度诊断方法非常丰富，但对于高温高密度Z箍缩等离子体密度诊断方法还是不多，由于干涉测量法发展最为成熟且测量结果相对更精确，通过适当的实验设计可以获取箍缩近芯区的等离子体密度。针对Z箍缩实验条件和等离子体密度分布特性，即实验空间跼促、箍缩过程中脉冲放电震动的影响、等离子体密度梯度大等，设计了剪切干涉测量系统，可以最大限度克服Z箍缩实验的各种不利因素。通过在“阳”加速器上的光路调试和电器联试，获取了空载时的干涉图像。通过对喷灯火焰的干涉实验，进一步考核了干涉系统性能，系统地检验了干涉图像滤波降噪，条纹处理、相位提取解包、波面重建、数据反演等一系列相关计算程序。 主要研究工作总结如下：一、在“阳”加速器上完成了光路调试、电器联试工作，使干涉测量系统与加速器可以协调有效配合，一旦加速器运行正常即可以获取有效实验数据； 二、在实验室开展了对喷灯火焰的干涉实验，通过引进CCD记录系统取得了有价值的实验数据，检验了干涉系统的性能，考核了各种数据处理程序，积累了干涉诊断测量的实验经验； 三、开展了干涉图的处理工作，比较了在空域、频域、小波空间的各种滤波效果，完成了干涉相位提取、相位解包(缠)、波面重建的工作； 四、完成了多种数据反演程序的编写，详细比较了三种逆阿贝尔变换方法的性能，指出傅里叶汉克尔变换方法是较为理想的反演算法。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

第二章剪切干涉测量等离子体密度基本原理

第三章数据处理

第四章剪切干涉测量系统设计

第五章实验

第六章研究工作总结

致谢

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参考文献