一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法，采用标准强度源向待标定微波外差系统提供辐射强度，其特征在于：所述标准强度源和待标定微波外差系统之间还设有还采用斩波器，所述的斩波器调制待标定微波外差系统接收到的信号并提供周期信号和参考信号，还采用锁相放大器以及采集系统，所述参考信号直接输入采集系统，所述周期信号输入锁相放大器，所述待标定微波外差系统接收斩波器调制的信号并分两路输出该信号，一路直接输入采集系统，另一路输入锁相放大器；本发明专利方法简洁有效，易于实施，解决了微波外差系统的强度绝对标定。
【专利说明】一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚变装置微波外差系统领域，具体为一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法。
【背景技术】
[0002]聚变装置中的微波外差系统是用于诊断聚变等离子体电子温度分布的一种设备，其诊断原理是等离子体电子回旋辐射(微波频段)的强度与局域电子温度成正比。因此，对外差系统作强度绝对标定是其诊断电子温度分布的前提条件。由于用于标定的标准源的温度(103开尔文)比等离子体电子温度( 107 — 10 8开尔文)低4-5个数量级，微弱信号的探测是微波外差系统强度绝对标定的难点。此前国内在微波外差系统的强度绝对标定方面还比较欠缺，本专利分别采用了硬件和软件的方式实现了微弱信号的探测，完成了微波外差系统的强度绝对标定。
【发明内容】
[0003]本发明专利的目的是解决微波外差系统强度绝对标定中微弱信号探测的问题，实现聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定。
[0004]为实现以上目的，本发明的技术方案是:
一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法，采用标准强度源向待标定微波外差系统提供辐射强度，其特征在于:所述标准强度源和待标定微波外差系统之间还设有斩波器，所述的斩波器调制待标定微波外差系统接收到的信号并提供周期信号；还采用锁相放大器以及采集系统，所述周期信号输入锁相放大器并同时输入采集系统，所述待标定微波外差系统接收斩波器调制的信号并分两路输出该信号，一路直接输入采集系统，另一路输入锁相放大器。一方面，所述锁相放大器利用斩波器输出的参考信号对待标定微波外差系统输出的微弱信号做硬件滤波和放大再输送至采集系统。另一方面，采集系统直接采集待标定微波外差系统输出信号然后通过内置软件作相干平均。分别通过硬件和软件的方式实现微弱信号的探测，完成待标定微波外差系统的绝对强度标定。
[0005]所述的标准强度源是黑体源，其辐射强度与温度相关。
[0006]所述的斩波器通过改变光路通断以实现调制待标定微波外差系统接收到的信号，并提供表征光路通断的周期信号用于锁相放大器及相干平均。
[0007]所述的锁相放大器用于微弱信号的探测。
[0008]本发明可以通过锁相放大器实现利用硬件探测微弱信号完成微波外差系统输出信号的强度绝对标定；也可以通过斩波器提供参考信号用于作相干平均以提高信噪比，实现利用软件计算处理完成微波外差系统输出信号的强度绝对标定。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]结合图1，详细说明本发明专利的【具体实施方式】，但不对本发明的权利要求作任何限定。
[0011]一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法，采用标准强度源向待标定微波外差系统提供辐射强度，其特征在于:所述标准强度源和待标定微波外差系统之间还设有斩波器，所述的斩波器调制待标定微波外差系统接收到的信号并提供周期信号；还采用锁相放大器以及采集系统，所述周期信号输入锁相放大器并同时输入采集系统，所述待标定微波外差系统接收斩波器调制的信号并分两路输出该信号，一路直接输入采集系统，另一路输入锁相放大器。一方面，所述锁相放大器利用斩波器输出的参考信号对待标定微波外差系统输出的微弱信号做硬件滤波和放大再输送至采集系统。另一方面，采集系统直接采集待标定微波外差系统输出信号然后通过内置软件作相干平均。分别通过硬件和软件的方式实现微弱信号的探测，完成待标定微波外差系统的绝对强度标定。
[0012]所述的标准强度源是黑体源，其辐射强度与温度相关。
[0013]所述的斩波器通过改变光路通断以实现调制待标定微波外差系统接收到的信号，并提供表征光路通断的周期信号用于锁相放大器及相干平均。
[0014]所述的锁相放大器用于微弱信号的探测。
[0015]本发明可以通过锁相放大器实现利用硬件探测微弱信号完成微波外差系统输出信号的强度绝对标定，也可以通过斩波器提供参考信号用于作相干平均以提高信噪比，实现利用软件计算处理完成微波外差系统输出信号的强度绝对标定。
【权利要求】
1.一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法，采用标准强度源向待标定微波外差系统提供辐射强度，其特征在于:所述标准强度源和待标定微波外差系统之间还设有斩波器，所述的斩波器调制待标定微波外差系统接收到的信号并提供周期信号；还采用锁相放大器以及采集系统，所述周期信号输入锁相放大器并同时输入采集系统，所述待标定微波外差系统接收斩波器调制的信号并分两路输出该信号，一路直接输入采集系统，另一路输入锁相放大器。
2.根据权利要求1所述的一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法，其特征在于:所述锁相放大器利用斩波器输出的参考信号对待标定微波外差系统输出的微弱信号做硬件滤波和放大再输送至采集系统，同时采集系统直接采集待标定微波外差系统输出信号然后通过内置软件作相干平均；分别通过硬件和软件的方式实现微弱信号的探测，完成待标定微波外差系统的绝对强度标定。
3.根据权利要求1所述的一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法，其特征在于:所述的标准强度源是黑体源，其辐射强度与温度相关。
4.根据权利要求1所述的一种聚变装置中微波外差系统的强度绝对标定方法，其特征在于:所述的斩波器通过改变光路通断以实现调制待标定微波外差系统接收到的信号，并提供表征光路通断的周期信号用于锁相放大器及相干平均。
【文档编号】G01J5/00GK104501961SQ201410723124
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】刘永, 刘祥, 胡立群 申请人:中国科学院等离子体物理研究所