一种计算等离子体安全因子分布的方法

摘要

本发明属于将弦积分信号转变为空间信号的数据处理方法。它包括如下步骤，测量数据的整理；用多路密度弦积分数据进行差值拟合成多于30个空间点的数据，并用非对称的Able数值反演计算出密度分布的数据；再用Able反演和理论值与测量值不断趋近方式计算出电流峰化系数，并使理论值与测量值的误差最小。本发明的优点是，提出用峰化因子来描述等离子体参数空间分布，用合理的物理近似模型，可以在测量弦较少的情形下，获得安全因子分布和电流密度分布。提高了测量数据的利用率。

主权项

一种计算等离子体安全因子分布的方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤（1）测量数据的整理：将测量得到的多路密度弦积分数据和弦积分的法拉第旋转角测量数据进行平滑处理；步骤（2）用多路密度弦积分数据进行差值拟合成多于30个空间点的数据，并用非对称的Able数值反演计算出密度分布的数据；步骤（3）将（1）式建立的物理模型的数学表达式与密度分布的数值代入公式（2），再用Able反演和理论值与测量值不断趋近方式计算出电流峰化系数ν，并使理论值与测量值的误差最小；$B_p\left(r\right)=\frac{{\mu }_0{j}_0{a}^2}{2(v+1)}\times \frac{1-{(1-r^2/a^2)}^{v+1}}{r}---\left(1\right)$其中，B_//=B_pcosξ，λ,c,ε0,me分别为探测束波长，光速，真空介电常数和电子质量，Z1和Z2为探测束通过等离子体的起始位置，为法拉第旋转角测量值，n_e为密度分布；步骤（4）将峰化因子代入公式（3）即得到电流密度的分布，j(r)=j₀(1‑r²/a²)^v       (3)将峰化因子代入公式（1）并利用安全因子的定义：$q\left(r\right)=\frac{{\mathrm{rB}}_t\left(r\right)}{R_0{B}_p\left(r\right)}---\left(4\right)$即得到安全因子的分布。