优化的线光谱

一种新形式的热氦束诊断能够对等离子体的电子温度和密度进行高分辨率测量。线光谱过程用于ASDEX升级,这是马克斯普朗克等离子体物理研究所聚变反应堆的实验设施。asphericon在很短的时间内为实验装置提供了两个中心偏离其StockOptics范围的非球面透镜,这提供了非常好的成像特性。

关于ASDEX升级

关于ASDEX(轴对称偏滤器实验)升级的研究是一个开发聚变反应堆的实验设施,为作为一种更安全、更环保的发电方式的从核裂变到核聚变可能的过渡提供了重要成果。为了将Garching的马克斯普朗克等离子体物理研究所的成果应用于实验性发电厂,如法国的ITER(国际热核实验反应堆)实验性核聚变反应堆,在与发电厂类似的条件下进行了ASDEX升级研究。已经实施了基于中性氦的线比率光谱学的新诊断程序,以了解等离子体边界区域中的电子的温度和密度。结合基于光电倍增管的光检测系统,高精度光学元件有助于提高成像质量,并确保测量的高空间和时间分辨率。

项目实现

使用来自asphericon的StockOptics系列的两个透镜,它们的标准直径范围为10至100mm,并且具有300nm RMSi的表面形状偏差。为了使它们可用于设置,透镜的中心被偏移到所需的直径。因此,研究团队从最大的灵活性和质量中受益:不仅能够满足所有质量要求,而且光学元件的交付时间也很短,仅为2周。两个非球面透镜具有85mm的有效焦距(EFL),并被插入安装在ASDEX升级版中的氦线比率分光镜的光学头(见图1和图2),以优化成像效果。这些透镜用于捕捉来自局部注入氦云的光,并将其聚焦在光纤上,以便随后在实验室进行光谱分析。

实验聚变反应堆的设置

光学头的工作原理

非球面透镜的规格

该图显示了通过两个透镜之一(黄色区域)的光束路径示例。光聚焦在纤芯直径为0.4mm、NA为0.22的光纤的自由端。NA决定光纤的接收角(绿色阴影区域)。

ASDEX光学元件概览:

  • RMSi为300nm和EFL为85mm的两个a|Aspheres的中心偏移到所需的直径
  • 透镜可使光度头更好地成像,并且交付时间极短(仅2周)
kontakt
Oops, an error occurred! Code: 20221128045856bc299915