中文摘要：

汤姆逊散射诊断(Thomson scattering diagnostic,TS)是托卡马克聚变研究中最为重要的诊断手段之一，它具有精度高、可同时提供绝对电子温度与密度值、适用范围广和诊断本身复杂性强等特点。目前发展TS系统最为关键的问题是提高其精度和时空分辨率，这样才能获得更为准确的物理数据和更广阔的应用领域。本项目正是从托卡马克等离子物理研究的热点和重点出发，解决TS系统关键技术问题，为在EAST上发展高频率（>10kHz）、高分辨率（3mm）和高精度(统计误差≤3%)的边界TS系统奠定重要基础。本项目的完成将有助于在EAST上探索L-H转换、ELM演化阶段（百微秒内过程）、ELM激发过程（ELM前后）等一系列托卡马克等离子体研究领域极其关注的物理问题提供准确、有效的研究手段，同时也为ITER运行及相关物理研究提供知识框架和数据储备。

结论摘要：

姆逊散射(Thomson scattering,TS)诊断是托卡马克聚变研究中最为重要的诊断手段之一，它具有精度高、可同时提供电子温度与密度、适用范围广和诊断本身复杂性强等特点。目前发展TS系统最为关键的问题是提高其精度和时空分辨率，以期获得更准确的物理数据应用于更广阔的物理研究领域。在本项目支持下，课题组成员通过比较研究、结合各大装置TS诊断技术优点，提出新的分光谱仪机械结构设计、探测电路设计及光路设计，并从基本原理出发，攻克激光合束、杂散光抑制和信号处理等一系列TS关键技术难题，通过部分关键技术在EAST TS诊断上的应用，验证了高频率（10kHz）高空间分辨率（5mm）与高精度（电子密度0.5×1019条件下，温度误差≤7%，密度误差≤13%,　统计误差≤5%）的边界TS诊断系统的可行性，非常接近项目既定的任务目标，促进不同参数条件下H模边界输运垒结构、ELM阵发过程中的边界输运垒变化等问题的研究，为诸多边界物理问题研究提供数据支持。在课题完成过程中，项目促进提出一种新的EAST高时空边界TS设计方案，方案将有益于进一步提高系统的精度和空间分辨率，对于EAST等离子体边界描述将更加精确和可靠，目前新方案已完成设计，正在其它资金支持下进行实施。通过本项目的支持，共发表文章10 多篇，专利申请3项，培养4名博士和1名硕士生，极大地提高了年青人对于等离子体诊断和物理研究的认识，同时也提升了EAST汤姆散射诊断水平，丰富了实验数据，为EAST参与国际合作提供良好的支持。