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托卡马克装置第一壁材料直接关系到等离子体能否更高功率、更长时间稳态放电。为了保障全超导托卡马克EAST装置的安全稳态运行,研制了一套大视场的可见/红外内窥镜诊断系统,用于观察和监测上下偏滤器、高场侧壁、限制器等内部部件的第一壁的温度等数据。基于研制成功的可见/红外内窥镜诊断系统,本论文对EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)装置实验中等离子体位形以及偏滤器靶板热负荷的开展了相关研究。本论文主要内容如下:1.可见/红外集成式内窥镜诊断系统设计。根据EAST装置结构特点及诊断窗口位置,本文介绍了可见/红外集成式内窥镜的光路设计。根据EAST实验需求,利用VS2008中的MFC分别编写了可见相机V710的图像采集与处理程序,以及红外热像仪SC700BB的软件程序,主要实现放电过程中可见以及红外两个相机对实验数据进行实时采集、存储、回放、数据处理等功能,并成功应用于EAST放电实验中。2.基于可见相机的等离子体边界检测。通过对可见相机以及整个内窥镜系统进行标定,实现去除畸变和距离标定作用;利用改进的Canny算子对可见图像进行等离子体边界检测,获得等离子体在放电过程中的最外闭合磁面,从而准确地获得EAST放电过程中等离子体位形,为进一步进行等离子体位形控制提供基础。通过与EFIT(Equilibrium FITing algorithum)反演出来的等离子体位形进行比较,验证本论文算法的有效性。3.偏滤器靶板热负荷计算及相关特性研究。本文详细介绍了偏滤器靶板热负荷计算的算法设计,通过红外热像仪获得EAST装置放电过程中偏滤器靶板上的温度,计算偏滤器靶板上的热负荷,算出热负荷的峰值求出打击点位置;同时对偏滤器热负荷开展了相关物理分析。可见/红外相机系统是EAST装置诊断中观察等离子体最直观的诊断手段,本论文对可见/红外相机开展了初步的研究并取得了一定的结果。将来还可以开展可见/红外图像融合等方面的研究,以期获得更多的物理分析数据和物理结果。