[发明专利]一种J-TEXT托卡马克装置杂质粒子浓度测量系统

摘要

本发明公开了一种J‑TEXT托卡马克装置杂质粒子浓度测量系统，包括X射线光路模块，X射线探测模块，脉冲整形放大模块以及MCA数据处理模块；托卡马克装置运行破裂时，通过注入杂质气体抑制高能高速逃逸电子，杂质粒子会发生辐射，通过测量杂质辐射强度来标定杂质浓度；由于辐射能量脉冲信号微弱，通过高灵敏度的探测器来探测脉冲信号并通过高增益的脉冲整形放大模块对其进行整形放大；输出幅值放大了的电压脉冲信号；MCA数据处理模块根据采集到的电压脉冲信号进行能谱分析；由于不同杂质的辐射脉冲峰值不同，根据能谱来确定各种杂质的浓度。

主权项

1.一种J‑TEXT托卡马克装置杂质粒子浓度测量系统，其特征在于，包括依次连接的射线光路模块，射线探测模块，脉冲整形放大模块，以及MCA数据处理模块；所述射线光路模块为机械通道，用于传输射线；所述射线探测模块用于探测杂质粒子辐射X射线，并将光信号转换成电压信号；所述脉冲整形放大模块用于对射线探测模块输出的、脉宽在微秒级别的微弱脉冲信号进行放大；所述MCA数据处理模块用于采用基于相位补偿的脉冲信号峰值检测方法，根据脉冲整形放大模块的输出信号进行能谱分析，根据杂质与辐射脉冲峰值的对应关系确定杂质粒子浓度；所述射线光路模块包括：诊断接口法兰(1)、固定在法兰上的软X射线通道连接管(2)、第一软X射线绝缘连接法兰(3)、第二软X射线绝缘连接法兰(4)、软X射线探测器安装接口管道(5)、硬X射线通道支架(6)、硬X射线光路通道(7)、硬X射线探测器支架(8)；由所述诊断接口法兰(1)、固定在法兰上的软X射线通道连接管(2)、第一软X射线绝缘连接法兰(3)、第二软X射线绝缘连接法兰(4)、软X射线探测器安装接口管道(5)构成软X射线通道；所述第一软X射线绝缘连接法兰(3)与第二软X射线绝缘连接法兰(4)依次套接在软X射线通道连接管(2)上，第一软X射线绝缘连接法兰(3)与第二软X射线绝缘连接法兰(4)之间设置有绝缘垫圈；软X射线探测器安装接口管道(5)固定在第二软X射线绝缘连接法兰(4)的顶端，用于安装外部软X射线探测器；由所述硬X射线通道支架(6)、硬X射线光路通道(7)和硬X射线探测器支架(8)构成硬X射线通道；硬X射线通道支架(6)为中空结构，固定在诊断接口法兰(1)上，其中空部位与诊断接口法兰(1)的中空部对接；中空结构的硬X射线光路通道(7)固定于硬X射线通道支架(6)顶端，中空结构的硬X射线光路通道(7)的中空部的体积大于用于硬X射线通道支架(6)的中空部，用于拓展光通路；硬X射线探测器支架(8)设于硬X射线光路通道(7)的顶端。