[发明专利]核聚变装置的原子反应定量诊断方法及系统

权利要求书

1.核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，用于对核聚变装置中边缘和偏滤器区域的二维空间内等离子体的原子反应过程进行定量测量，该原子反应定量诊断方法包括以下操作：

确定核聚变装置中选定二维空间区域，并划定选定二维空间区域中的待测量目标空间；

获取该选定二维空间区域的双光谱谱线信息，该双光谱谱线信息包括不同光谱绝对强度；

根据获取的双光谱谱线信息，采用层析反演迭代计算得到双光谱辐射在待测量目标空间的辐射强度；

根据辐射强度比值确定待测量目标空间的原子反应特性，根据待测量目标空间的原子反应特性以及辐射强度或光子数定量确定原子反应数目。

2.根据权利要求1所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

获取该选定二维空间区域的双光谱谱线信息包括：

采用两面阵型CCD探测器对所述选定二维空间区域进行测量，且两面阵型CCD探测器的像素序列对应同一空间位置。

3.根据权利要求2所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

所述根据获取的双光谱谱线信息，采用层析反演迭代计算得到双光谱辐射在待测量目标空间的辐射强度包括：

对两面阵型CCD探测器测量值进行绝对标定，包含对两面阵型探测器的谱线的测量值进行原位标定，确定该两面阵型CCD探测器各像素点测量值所对应的光子数量。

4.根据权利要求3所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

根据所述两面阵型CCD探测器各像素点的绝对标定，测量得到所述选定二维空间区域的双光谱谱线分别在两面阵型CCD探测器的辐射强度。

5.根据权利要求4所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

根据所述的辐射强度，利用层析反演进行迭代计算，反演分析得到双谱线分别在待测量目标空间处的对应的辐射强度，计算双光谱辐射在测量目标空间处的辐射强度比值。

6.根据权利要求4所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

还包括以下操作：

根据待测量目标空间的辐射强度比值，判断测量目标空间为电离反应区域还是复合反应区域，或者是电离反应与复合反应兼有的混和区域，得到待测量目标空间的原子反应特性。

7.根据权利要求6所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

根据待测量目标空间的原子反应特性，利用单位光子的电离反应或复合反应数计算待测量目标空间的原子反应数量。

8.根据权利要求7所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

所述双光谱谱线分别为第一谱线和第二谱线；

所述第一谱线为低量子数巴尔末线H_α，第二谱线为高量子数巴尔末线，其中，第二谱线n＝5，n为谱线的原子主量子数；

a.当待测量目标空间为电离反应区域时，根据第一谱线在待测量目标空间处的辐射强度与单位光子的电离反应数计算该区域电离反应数量；

b.当待测量目标空间为复合反应区域时，根据第二谱线在待测量目标空间处的辐射强度与单位光子的复合反应数计算该区域复合反应数量；

c.当待测量目标空间为混合区域时，根据双光谱辐射在测量目标空间处的辐射强度比值选取上述a或b其中一种方法计算该区域电离反应或者复合反应数。

9.根据权利要求1所述的核聚变装置的原子反应定量诊断方法，其特征在于，

所述划定选定二维空间区域中的待测量目标空间包括：

将选定二维空间区域根据测量的空间分辨率要求，分割为n个空间网格区域，每个空间网格区域为待测量目标空间。