EAST 等離子體Mo V-Mo XVIII極紫外光譜的識(shí)別*

張文敏 張凌 程云鑫 王正洶 胡愛蘭 段艷敏 周天富 劉海慶

1) (大連理工大學(xué)物理學(xué)院,大連 116024)

2) (中國科學(xué)院等離子體物理研究所,合肥 230031)

3) (中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院科學(xué)島分院,合肥 230026)

1 引言

磁約束等離子體中燃料粒子是氫和它的同位素.雜質(zhì)的存在會(huì)稀釋燃料粒子,對(duì)于高Z雜質(zhì),還會(huì)由于高冷卻率,造成等離子體的輻射功率損失,影響等離子體的約束性能.EAST 全超導(dǎo)托卡馬克裝置在2014 年和2020 年分別將上、下石墨偏濾器升級(jí)成鎢偏濾器.自2021 年,EAST 裝置運(yùn)行在全金屬壁的環(huán)境:上、下偏濾器為鎢、第一壁為鉬,此外EAST 裝置低雜波加熱天線和眾多診斷屏蔽材料分別為銅和鐵.在長脈沖實(shí)驗(yàn)和混合運(yùn)行模式下,中、高Z雜質(zhì)聚芯會(huì)導(dǎo)致等離子體約束性能嚴(yán)重退化(從高約束模轉(zhuǎn)換為低約束模)甚至直接導(dǎo)致放電終止[1,2].因此,在EAST 裝置上,觀測本征中、高Z雜質(zhì)離子密度的時(shí)空演化,開展雜質(zhì)輸運(yùn)過程和機(jī)理的研究,實(shí)現(xiàn)芯部雜質(zhì)含量的有效控制[3,4],對(duì)聚變裝置獲得高約束穩(wěn)態(tài)長脈沖運(yùn)行具有重要意義[5].

被動(dòng)光譜診斷是聚變裝置中常規(guī)的雜質(zhì)診斷手段[6].工作在極紫外(extreme ultraviolet,EUV)波段范圍(5—500 ?)的雜質(zhì)光譜儀(掠入射光譜儀)已廣泛應(yīng)用于聚變裝置中,成為雜質(zhì)行為研究不可或缺的診斷系統(tǒng)之一[7-12].快速EUV 雜質(zhì)譜儀用于實(shí)時(shí)監(jiān)測等離子體芯部到邊界幾乎所有雜質(zhì)離子發(fā)射的特征譜線;空間分辨EUV 雜質(zhì)譜儀用于觀測中、高Z雜質(zhì)離子密度分布的時(shí)空演化.2021 年之前,EAST 上發(fā)展了分別工作在短波段范圍(5—130 ?,可同時(shí)觀測42—97 ?)和長波段范圍(20—500 ?,可同時(shí)觀測131—253 ?)的“EUV_Short”和“EUV_Long”兩套快速EUV光譜儀系統(tǒng)[13,14],受限于探測器(charge-coupled device,CCD)感光面的大小,需要控制CCD 在焦平面上(波長色散方向)掃描實(shí)現(xiàn)等離子體芯部到邊界不同雜質(zhì)離子的全譜監(jiān)測.2020 年和2021 年,EAST快速EUV 譜儀系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí),可以在一炮放電中同時(shí)監(jiān)測5—500 ?波段范圍內(nèi)芯部到邊界雜質(zhì)離子的特征譜線,以及其譜線強(qiáng)度隨放電時(shí)間的演化,尤其對(duì)于中、高Z雜質(zhì)鐵、銅、鉬和鎢等雜質(zhì)可以同時(shí)觀測低-高多個(gè)電離態(tài)離子,更利于研究雜質(zhì)的輸運(yùn)行為.然而由于EUV 波段存在大量的雜質(zhì)譜線[13-15],特別是對(duì)于高Z雜質(zhì)鉬、鎢,相鄰電離態(tài)的雜質(zhì)離子相似的躍遷發(fā)出的譜線波長差別小[16,17],因此精確的譜線識(shí)別是一項(xiàng)基礎(chǔ)且關(guān)鍵的工作.

很多聚變裝置上利用等離子體中自發(fā)的鉬雜質(zhì)爆發(fā)事件或鉬彈丸注入方式開展了鉬譜線的識(shí)別工作.TFR 裝置首次觀測并識(shí)別5—50 ?波段范圍的鉬雜質(zhì)離子譜線[18],70—110 ?和50—500 ?波段的鉬光譜由JET[19]和LHD[16]裝置相繼觀測并識(shí)別.然而到目前為止各裝置沒有系統(tǒng)地識(shí)別5—500 ?波段范圍鉬雜質(zhì)離子譜線.在2020 年EAST 實(shí)驗(yàn)中,利用等離子體中自發(fā)的瞬態(tài)雜質(zhì)濺射事件,通過兩套快速EUV 雜質(zhì)譜儀波段掃描,觀測較高溫度(Te0=3.5 keV)下鉬雜質(zhì)離子在8—400 ?波段范圍內(nèi)發(fā)出的特征譜線,識(shí)別了中、高階電離態(tài)鉬離子Mo23+-Mo31+發(fā)出的Mo XXIVMo XXXII 譜線.本文基于2021 年EAST 上升級(jí)后的4 套快速EUV 譜儀系統(tǒng)對(duì)較低電子溫度(Te0=1.5 keV)等離子體低、中階電離態(tài)鉬離子Mo4+-Mo17+在5—485 ?波段范圍內(nèi)發(fā)出的Mo VMo XVIII 特征譜線進(jìn)行系統(tǒng)性的識(shí)別.低、中階電離態(tài)鉬離子位于等離子體邊界區(qū)域,因此這些譜線的精確識(shí)別不僅豐富了磁約束聚變等離子體鉬雜質(zhì)光譜數(shù)據(jù),同時(shí)還提供了邊界鉬雜質(zhì)源的觀測,為深入研究從邊界到芯部的高Z雜質(zhì)輸運(yùn)行為奠定了基礎(chǔ).

2 EAST 實(shí)驗(yàn)裝置和EUV 雜質(zhì)光譜儀診斷系統(tǒng)

EAST 是具有先進(jìn)偏濾器位形的全超導(dǎo)托卡馬克裝置,根據(jù)放電需求可靈活控制極向場提供上單零(upper single null,USN)、下單零(lower single null,LSN)和雙零(double null,DN)等多種偏濾器位形的實(shí)驗(yàn)條件.其中等離子體電流和縱場強(qiáng)度分別可達(dá)1.0 MA 和3.5 T.配備多種輔助加熱和電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[20,21],包括中性束(neutral beam injection,NBI)、低雜波(low hybrid wave,LHW)、電子回旋共振加熱(electron-cyclotron resonance heating,ECRH)和離子回旋加熱(ion-cyclotron range of frequency heating,ICRF),大幅度提升EAST裝置的性能,靈活調(diào)控等離子體參數(shù)[22].

為了開展從邊界到芯部的雜質(zhì)輸運(yùn)物理行為研究,2021 年EAST 裝置提升了邊界低階電離態(tài)雜質(zhì)離子觀測能力,共發(fā)展了4 套快速EUV 雜質(zhì)光譜儀,包括EUV_Short、EUV_Long_a、EUV_Long_b 和EUV_Long_c.EUV_Short 譜儀工作波段范圍為5—130 ?,采用88.6°的入射角和中心刻線密度為2400 grooves/mm 的層狀變間距(varied line spacing,VLS)凹面全息光柵實(shí)現(xiàn)平場成像.后3 套譜儀工作波段范圍為20—500 ?,采用入射角為87.0°和中心刻線密度為1200 grooves/mm的VLS 的凹面光柵作為分光系統(tǒng).光柵衍射方程為

其中,m,λ,δ0,α和β分別為衍射階數(shù)、波長、光柵中心刻槽間距、入射角和衍射角.圖1(a),(b)為這兩類譜儀的光柵參數(shù)和光路設(shè)計(jì).兩類快速EUV譜儀的入射狹縫都為30 μm,均采用背射式高能段電荷耦合器件(CCD,1024 × 255 個(gè)像素點(diǎn),像素點(diǎn)大小26 μm × 26 μm,CCD 長邊1024 像素點(diǎn)用于波長分辨測量,短邊255 像素點(diǎn)進(jìn)行全部縱向合并)采集光譜圖像,時(shí)間分辨可達(dá)5 ms/frame.此外,每套EUV 譜儀系統(tǒng)上還安裝有準(zhǔn)直激光器用于空間標(biāo)定.文獻(xiàn)[13-15]詳細(xì)描述了EUV 雜質(zhì)光譜診斷系統(tǒng)的特征和性能.升級(jí)后的4 套系統(tǒng)分別固定觀測5—50 ?,40—190 ?,245—500 ?,160—385 ?波段范圍.4 套快速EUV 譜儀的觀測弦如圖2 所示,其中EUV_Long_b 和EUV_Long_c觀測弦主要穿過等離子體邊界區(qū)域.

圖1 極紫外光譜儀的光路設(shè)計(jì) (a) 短波段快速EUV 譜儀;(b) 長波段快速EUV 譜儀Fig.1.Optical layout of fast-time-response EUV spectrometer:(a) EUV_Short;(b) EUV_Long_a,EUV_Long_b,EUV_Long_c.

圖2 EAST 極向截面、最外磁面(紅色線)以及4 套快速極紫外光譜儀觀測弦Fig.2.EAST poloidal cross section and the last closed magnetic surface (red line),and lines of sight of four fast-timeresponse EUV spectrometers on EAST.

本文利用該4 套快速EUV 光譜儀組成的快速雜質(zhì)譜儀診斷系統(tǒng)對(duì)瞬態(tài)雜質(zhì)濺射事件產(chǎn)生的鉬雜質(zhì)離子發(fā)出的EUV 光譜進(jìn)行觀測.利用EAST等離子體中類氫到類鈹?shù)牡汀⒅衂雜質(zhì)的特征譜線以及其二階和三階譜線對(duì)該4 套快速EUV 譜儀的波長進(jìn)行精確原位標(biāo)定[23].第一種標(biāo)定方法是利用全波段的多條線通過三次多項(xiàng)式擬合得到波長(簡記為λexp),第二種標(biāo)定方法是利用單條線結(jié)合光柵色散方程計(jì)算出波長(簡記為λcal).波長的不確定度定義為Δλerr=λexp—λcal,兩類快速EUV 譜儀的Δλerr分別小于0.03 ? (EUV_Short)和0.08 ?(EUV_Long_a,EUV_Long_b,EUV_Long_c)[15].利用可見和EUV 連續(xù)軔致輻射比的方法進(jìn)行原位絕對(duì)強(qiáng)度標(biāo)定[24].基于NIST 數(shù)據(jù)庫[25]和已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[16,18,19],并利用歸一化譜線強(qiáng)度隨時(shí)間演化行為對(duì)觀測到的譜線進(jìn)行識(shí)別.此外,本工作還利用快速輻射量熱(absolute extreme ultraviolet,AXUV)診斷系統(tǒng)監(jiān)測鉬雜質(zhì)爆發(fā)前后輻射的時(shí)空演化行為[26].

3 鉬雜質(zhì)譜線識(shí)別

圖3 所示為EAST 裝置L 模放電(#101700)伴隨有鉬雜質(zhì)爆發(fā)的典型波形圖.該炮等離子體為LSN 位形;等離子體電流Ip=0.4 MA;低雜波加熱功率PLHW=1.2 MW (4.6 GHz);離子回旋加熱功率PICRF=0.3 MW;NBI 作為診斷束脈沖式注入,功率PNBI=0.6 MW;弦平均電子密度ne=2.6 × 1019m—3.從圖3(c)—(e)可以看出,由于ICRF功率的注入,等離子體密度、歸一化的鉬雜質(zhì)強(qiáng)度以及輻射在7.029—8.315 s 有明顯的上升及波動(dòng);而在t=9.431 s 時(shí)Mo V 和Mo XXIV 歸一化譜線強(qiáng)度及輻射的突然上升表明此時(shí)發(fā)生了鉬雜質(zhì)突然濺射事件,隨著鉬雜質(zhì)離子向芯部輸運(yùn),雜質(zhì)線輻射強(qiáng)度在t=9.497 s 達(dá)到峰值,之后逐漸下降,在t=9.711 s 后消失.圖3(e)中的邊界輻射EdgeIAXUV和芯部輻射CoreIAXUV強(qiáng)度與IMoV和IMoXXIV譜線強(qiáng)度具有相似的時(shí)間演化行為.從圖4(a),(b)鉬雜質(zhì)爆發(fā)前后輻射剖面的時(shí)空演化分布也可以看出與圖3(d)一致的鉬雜質(zhì)爆發(fā)及輸運(yùn)現(xiàn)象.為了更準(zhǔn)確進(jìn)行譜線的分析和識(shí)別,選用在鉬雜質(zhì)爆發(fā)前t0=9.172 s和爆發(fā)期間t1=9.497 s 兩個(gè)時(shí)刻點(diǎn)(如圖3 中兩條點(diǎn)劃線所示)觀測到的全譜進(jìn)行對(duì)比.圖5 所示為鉬雜質(zhì)爆發(fā)前和爆發(fā)期間5—485 ?波段范圍EUV 全譜以及譜線識(shí)別結(jié)果.圖5(a)—(d)所示EUV全譜分別是利用EUV_Short,EUV_Long_a,EUV_Long_c,EUV_Long_b 譜儀觀測的結(jié)果.譜線的識(shí)別是基于原子數(shù)據(jù)庫NIST[25]和已發(fā)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[16,18,19],并結(jié)合歸一化譜線強(qiáng)度隨時(shí)間的演化行為進(jìn)行驗(yàn)證.圖5 所示為由不同顏色標(biāo)注的所識(shí)別出的譜線,其中綠色表示電離態(tài)離子Mo24+-Mo29+發(fā)出的Mo XXV-Mo XXX 譜線,紅色表示電離態(tài)離子Mo4+-Mo23+發(fā)出的Mo V-Mo XXIV 譜線,黑色表示其他雜質(zhì)離子譜線.

圖3 發(fā)生鉬雜質(zhì)濺射的典型波形圖 (a) 等離子體電流Ip;(b) 低雜波、離子回旋和中性束加熱功率(PLHW,PICRF,PNBI);(c) 芯部弦平均電子密度ne;(d) 歸一化的Mo V 258.069 ?和Mo XXIV 70.726 ?線輻射強(qiáng)度(IMoV,IMoXXIV);(e) 歸一化的邊界輻射和芯部輻射強(qiáng)度(Edge IAXUV,Core IAXUV)Fig.3.Typical waveform of discharge with molybdenum impurity sputtering:(a) plasma current,Ip;(b) heating power of low hybrid wave,PLHW,ion cyclotron range of frequency heating,PICRF,and neutral beam injection,PNBI;(c)central line-averaged electron density,ne;(d) normalized intensities of Mo V at 258.069 ?,IMoV,and Mo XXIV at 70.726 ?,IMoXXIV;(e) normalized radiation intensities observed by fast AXUV system along an edge and central chord,Edge IAXUV,and Core IAXUV,respectively.

圖4 EAST #101700 放電中鉬雜質(zhì)爆發(fā)前后輻射分布(a) 9.1—9.9 s 的時(shí)間演化;(b) t=9.172 s,9.480 s,9.497 s 3 個(gè)時(shí)刻Fig.4.Radiation profiles before and after the molybdenum impurity burst in EAST #101700 discharge:(a) Time evolutions during 9.1—9.9 s;(b) at three timings of t=9.172 s,9.480 s and 9.497 s.

圖5 EAST #101700 放電鉬雜質(zhì)爆發(fā)前325 ms(灰色線,t=9.172 s)和爆發(fā)期間(藍(lán)色線,t=9.497 s)觀測5—485 ?波段范圍的EUV 光譜 (a) 5—45 ?;(b) 45—165 ?;(c) 165—285 ?;(d) 285—485 ?Fig.5.EUV spectra observed 325 ms before (grey lines,t=9.172 s) and during (blue lines,t=9.497 s) the molybdenum burst at the wavelength ranges of 5—485 ? in EAST discharge #101700:(a) 5—45 ?;(b) 45—165 ?;(c) 165—285 ?;(d) 285—485 ?.

圖5(a)所示為5—45 ?波段范圍的鉬光譜.在15—27 ?波段范圍,出現(xiàn)了強(qiáng)度較弱的鉬未分辨躍遷系(Mo unresolved transition array,Mo-UTA),經(jīng)分析其主要由電離態(tài)Mo19+-Mo24+(Mo XX-Mo XXV)的4d—3p,4f—3d 躍遷的譜線組成[18].本文在EAST 上觀測到27—45 ?波段范圍的鉬譜線.通過與TFR 裝置結(jié)果對(duì)比[18],確定由Mo14+-Mo17+(Mo XV-Mo XVIII)的5f—3d,4f—3d,4p—3d 躍遷的譜線組成,其中Mo14+(Mo XV)離子的共振線3d95f1P°1→3d101S0(29.458 ?)和3d94f1P°1→3d101S0(35.368 ?),以 及Mo15+(Mo XVI)離子的32.916 ?譜線強(qiáng)度較強(qiáng)且分立,可用于鉬雜質(zhì)診斷和輸運(yùn)研究.同時(shí)在該波段還發(fā)現(xiàn)了6 條強(qiáng)度較強(qiáng)的新譜線:(27.21 ± 0.01) ?,(27.37 ±0.01) ?,(28.99 ± 0.01) ?,(30.81 ± 0.01) ?,(31.54 ± 0.01) ?,(31.83 ± 0.01) ?.根據(jù)該波段范圍附近已知的其他鉬譜線,可以初步推斷這6 條譜線是Mo XV-Mo XVIII 線.

圖5(b)所示為40—165 ?波段范圍的鉬光譜.EAST 上首次觀測到45—60 ?波段范圍內(nèi)的鉬譜線.波長在45—50 ?范圍內(nèi)的譜線主要由Mo15+(Mo XVI)的4p—3d 躍遷線組成,然而由于譜線強(qiáng)度較弱,目前很難進(jìn)行精確識(shí)別.50—60 ?波段內(nèi)的譜線主要由Mo12+-Mo15+(Mo XIII-Mo XVI)的4p—3d,4s—3d 躍遷線組成,其中包含一些強(qiáng)度較強(qiáng)且獨(dú)立的禁戒躍遷線,例如Mo XV 57.927 ?(3d9(2D3/2)4s (3/2,1/2)2→3d101S0)和58.832 ?(3d9(2D5/2)4s (5/2,1/2)2→3d101S0)的電四極子躍遷(electric-quadrupole,E2)[27],另外通過圖6(b)電離態(tài)歸一化譜線強(qiáng)度隨時(shí)間演化的方法,在波長(115.865 ± 0.01) ?和(117.738 ± 0.01) ?處觀測到這兩條E2 線的二階譜(2ndMo XV:2 × 57.927 ?,2 × 58.832 ?).在65—95 ?波段范圍內(nèi)觀測到的Mo-UTA 是由Mo16+-Mo29+(Mo XVII-Mo XXX)的躍遷線組成[16,19].在130—165 ?波段范圍內(nèi),雖然存在一些較強(qiáng)的銅雜質(zhì)譜線,但對(duì)鉬譜線的識(shí)別并無影響;另外65—95 ?波段的Mo-UTA 在該波段范圍的二階譜強(qiáng)度非常弱.經(jīng)過仔細(xì)識(shí)別,可以確定出該波段主要由Mo7+-Mo11+(Mo VIII-Mo XII)的5s—4p,4p—4p 躍遷線組成,包括Mo VIII 133.168 ?,134.362 ?,136.782 ?,Mo X 152.683 ?,157.624 ?,159.219 ?和Mo XII 131.394 ?.

圖6 EAST #101700 放電中四條鉬離子歸一化譜線強(qiáng)度隨時(shí)間的演化 (a) Mo VII 235.694 ?;(b) Mo XV 57.928 ?,2nd Mo XV 115.856 ?;(c) Mo XXIV 70.726 ?Fig.6.Time evolutions of the four molybdenum ions normalized line emission intensities in EAST #101700 discharge:(a) Mo VII at 235.694 ?;(b) Mo XV at 57.928 ? and 2nd Mo XV at 115.856 ?;(c) Mo XXIV at 70.726 ?.

圖5(c)是由EUV_Long_c 觀測到的165—285 ?波段范圍內(nèi)的鉬光譜.由于EUV_Long_c譜儀的觀測弦靠近邊界,因此在該波段范圍觀測到較低電離態(tài)的Mo 離子譜線,例如Mo VI(227.801 ?),Mo IX(176.682 ?,231.991 ?,237.843 ?),Mo XII(250.112 ?).圖5(d)是由EUV_Long_b觀測到的285—485 ?波段范圍的鉬光譜.該波段存在一些強(qiáng)度很強(qiáng)的分立譜,利用譜線強(qiáng)度隨時(shí)間演化的特點(diǎn)可判斷為低階電離態(tài)鉬離子譜線,通過NIST 數(shù)據(jù)庫對(duì)比可以確定為Mo XIII(340.909 ?,3d104s4p1P°1→3d104s21S0),Mo XIV(373.647 ?,3d104p2P°3/2→3d104s2S1/2)線以及4p—4s 躍遷的Mo XV(347.339 ?,365.924 ?),Mo XII (329.414 ?,336.639 ?,391.125 ?)譜線.該波段同時(shí)還觀測到一些低Z雜質(zhì)離子譜線,例如He II 和C IV 等,這些譜線用于波長的原位標(biāo)定.

圖6 所示為4 條典型的較低電離態(tài)到較高電離態(tài)歸一化的鉬譜線強(qiáng)度隨放電時(shí)間的演化行為,其中圖6(a)是較低電離態(tài)Mo VII 235.694 ?譜線;圖6(b)是中階電離態(tài) Mo XV 57.928 ?以及其二階譜2ndMo XV 115.856 ?譜線;圖6(c)是較高電離態(tài)Mo XXIV 70.726 ?譜線.當(dāng)鉬雜質(zhì)濺射事件發(fā)生以后,低階電離態(tài)Mo VII 235.694 ?譜線強(qiáng)度隨時(shí)間快速上升并在t=9.478 s 達(dá)到峰值,隨后快速下降.中階電離態(tài)Mo XV 57.928 ?和高階電離態(tài)Mo XXIV 70.726 ?譜線在t=9.497 s 才達(dá)到峰值,隨后緩慢的下降.電離態(tài)譜線歸一化的時(shí)間演化行為與電子溫度分布以及等離子體粒子約束及輸運(yùn)特性相關(guān).本文利用雜質(zhì)譜線歸一化的時(shí)間演化行為對(duì)于所識(shí)別的譜線進(jìn)行驗(yàn)證.

表1 總結(jié)了5—485 ?波段范圍內(nèi)識(shí)別的鉬譜線,包括鉬線、電離態(tài)、電離能、波長與躍遷能級(jí).其中譜線波長實(shí)驗(yàn)值一欄由λexp± Δλerr的形式給出.對(duì)于譜線波長的參考值落在誤差棒之外的譜線均采用時(shí)間演化對(duì)比的方法進(jìn)行檢驗(yàn),可以確定是該條譜線.粗體表示可用于雜質(zhì)診斷和輸運(yùn)研究的12 條譜線.

表1 在EUV 波段識(shí)別的鉬譜線Table 1.Identified molybdenum lines in EUV range.

表1（續(xù)）在EUV 波段識(shí)別的鉬譜線Table 1 (continued).Identified molybdenum lines in EUV range.

4 總結(jié)與展望

本工作主要利用2021 年EAST 上升級(jí)的四套快速EUV 光譜儀對(duì)較低電子溫度(Te0=1.5 keV)等離子體中5—485 ?波段范圍內(nèi)由瞬態(tài)鉬雜質(zhì)濺射產(chǎn)生的鉬光譜進(jìn)行了系統(tǒng)性的識(shí)別.在15—30 ?和65—95 ?波段范圍分別觀測到由電離態(tài)Mo19+-Mo24+(Mo XX-Mo XXV)與Mo16+-Mo29+(Mo XVIIMo XXX)組成的Mo-UTA.同時(shí)識(shí)別并分析了27—60 ?和120—485 ?波段范圍內(nèi)Mo4+-Mo17+離子發(fā)出的多條Mo V-Mo XVIII 譜線,包括EAST 上首次觀測到強(qiáng)度較強(qiáng)且分立的禁戒線及共振線(Mo XV 50.448 ?,57.927 ?,58.832 ?,Mo XIV 373.647 ?,423.576 ?,Mo XIII 340.909 ?,352.994 ?);而且在27—32 ?波段范圍發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度較強(qiáng)的6 條鉬的新譜線,根據(jù)附近已知的其他鉬譜線初步推斷是Mo XV-Mo XVIII 線.另外,確定了12 條用于物理研究強(qiáng)度較強(qiáng)的分立譜線.本文為深入研究從邊界到芯部的高Z雜質(zhì)輸運(yùn)行為奠定了基礎(chǔ).下一步計(jì)劃利用這些已識(shí)別的用于雜質(zhì)輸運(yùn)研究的譜線在EAST 托卡馬克裝置運(yùn)行期間實(shí)時(shí)監(jiān)測等離子體中的雜質(zhì)行為.同時(shí),利用空間分辨的EUV譜儀[28,29]測量出對(duì)應(yīng)電離態(tài)的雜質(zhì)譜線的空間分布,并通過相應(yīng)的反演,最后得出雜質(zhì)濃度的時(shí)空分布;結(jié)合模擬工具根據(jù)已獲得的雜質(zhì)濃度的時(shí)空演化分布可以計(jì)算出雜質(zhì)粒子輸運(yùn)系數(shù),根據(jù)輸運(yùn)的特點(diǎn)從而尋找出控制芯部雜質(zhì)聚芯、降低雜質(zhì)含量的方法.此外,這些譜線的觀測和識(shí)別還可以為天體物理和原子物理領(lǐng)域中元素的精確識(shí)別、高Z元素原子結(jié)構(gòu)研究提供參考.