Speakers
渊斐 程
(中国科学技术大学)
伊齐 杨
(中国科学技术大学)
Description
当前磁约束聚变研究中，托卡马克装置的高约束模运行模式（H-mode）是主流运行模式，但其边界局域模（ELM）会对装置真空室壁造成严重热负荷。而增强约束模运行模式（I-mode）作为一种无ELM的高性能约束运行方案，在提升辅助加热功率或边界参数演化过程中，易自发转换为H-mode，从而限制其稳定维持。
多普勒反射计可获得等离子体速度截止层处的密度扰动与速度扰动信息。上述湍流扰动信息在I-H模转换过程中包含了丰富的特征变化，可基于多普勒反射计信号实现I-H模式转换判别。I-H模式转换过程具有较强的瞬态特征，因此有必要发展面向多普勒反射计信号的实时采集、处理与判别的电子学系统，实现对约束模式演化过程的在线监测。
论文设计了一套用于EAST多普勒反射计的I-H实时诊断电子学系统。系统分为模数转换模块（ADM）和数据处理单元(DPU)两部分，集成了多通道信号采集、触发控制和数据处理等功能，并集成反馈触发接口以支持未来与等离子体控制系统实现交互；固件算法设计方面，实现硬件级实时数据采集、时频谱计算和I-H模式转换判别等功能。仿真和实验室模拟测试验证了系统的实时信号采集和分析能力，可提供小于1ms延迟的实时判别能力。后续将在 EAST 装置开展现场测试与实验验证，为未来模式控制与 I-mode 长稳态维持提供可靠电子学基础。
