1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、课题研究意义

中国科学院等离子体物理研究所主要从事受控热核聚变实验的研究。在托卡马克这种磁约束核聚变装置中,通过对等离子体加热达到聚变燃烧温度,使作为燃料的氢的同位素氖和氖,这两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量。因此,产生等离子体并且把它加热到适当的温度,是从实验上研究高温等离子体性能的首要问题。而诊断高温等离子体的离子温度,是实现上述研究工作的保证。可以说,受控核聚变是与将来的经济发展、社会进步、人类文明密切相关的有广阔应用一前景的重大研究领域。

二、课题相关简介

dnb系统是核聚变实验装置上的一种重要的离子温度诊断系统,其诊断原理为将高能中性粒子束注入高温等离子体中,通过观察中性粒子与等离子体之间的电荷交换光谱来测量高温等离子体的离子温度。dnb利用中性化的高能脉冲粒子束线轰击托卡马克装置中的高温等离子体,从而诊断出等离子体参数。dnb功率测量及准直系统用于预先测量dnb束线功率大小及功率密度剖面分布"依据测量结果对dnb束线进行调整,能使束线的品质达到最佳,以利于对托卡马克装置运行参数的调整[1][2]。

dnb功率测量及准直系统的设计和实现,解决了dnb束流功率大小及束流密度剖面分布的测量问题,初步建立了对dnb系统工作情况的评价依据。束流功率是判断束线品质的重要依据,束线功率越高,相应的束线品质也就越好[3]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本设计研究的内容是：对引出束流进行功率测量的方法和手段。设计以ad595放大器为主体的14路热电偶信号放大调理电路；对放大输出的信号采取过压保护，以防止dnb装置中高压泄漏对采集设备的破坏。采用pci-9112数据采集卡将放大后的信号采集到工作现场的采集计算机中，现场的采集机对数据处理运算得出结果后，再存盘显示。

采用的研究手段：

1) dnb功率测量中选用k型热电偶作为温度传感器，可以满足测量精度和响应速度的要求；用k型热电偶专用的信号调理器ad595作为信号调理电路的核心，输出10mv/℃的标准信号，为后继数据采集提供了很大的方便。