用电子回旋加热和电流驱动长脉冲改善TCV托卡马克的中心电子约束

通过用电子回旋加热（ECH）和电流驱动（ECCD）调整电流分布来改善TCV托卡马克的中心电子能量约束。单靠轴上反向ECCD仅以瞬变方式可实现上述目标。用致稳磁流体动力学模的离轴ECH两步步骤和产生平的或反转的电流分布的轴上反向ECCD来获得稳定工况。这种中心温度高达9keV(归一化βN-0.6时）的高约束状态已持续了整个加热脉冲持续时间，或200倍于电子能量约束时间和5倍于电流再分布时间。     

堆芯等离子体约束的负磁剪切效应实验研究评述

负磁剪切位形是实现高β，高约束和大自举电流份额的经济稳态托卡马克聚变堆可能很有和的运行模式，本文评述了负剪切的实验研究，虽然负剪切位形是在大自举电流份额的情况下自然形成的，但在中性呸加热或离轴电流驱动情况下依靠电流斜升也能形成，在负剪切等离子体中已观察到内部输运势垒的形成，结果粒子和势驼明显减少，由于反常输运几乎完全消失，故获得了新经典水平的离子热扩散系数和粒子扩散系数。在霜些装置中，电子的热输出     

ICRF物理的最新进展

本文考查并概述了ＩＣＲＦ物理方面的最新进展，给出了对简化的理论预计的简要概述，给出了ＩＣＲＦ加热和快速电流驱动方面的实验结果的说明性例子，发现在现代托马克中．ＩＣＲＦ加热在将等离子体加热到高温方面非常有效，在几个实验中证实了快速电流驱动，而且结果与理论良好一致，模转换加热和电流驱动应对分布控制有效，但实验结果仍是初步的。     

Tore Supra上非感应电流分布的确定

产生稳态非感应放电是Tore Supra首要目标之一。在此托卡马克上，分别用快波电子加热（FWEH）和低混杂电流驱动以可重现方式实现了各种类型的放电。在第一种情形中，用5MW的FWEH功率获得了50%的自举电流。在第二种情形下，电流由3MW的LH功率产生并持续几乎两分钟。用取决于时间顺序平衡和平行传导率预测的实验方法确定这些情形下的非感应电流密度分布。用这种方法，自举电流预测是有效的。然后用射频和电流驱动加热确定改善的约束状态下的不同类型的非感应电流分布是可能的。     

在WT—3上用电子回旋加热控制磁流体动力学活性

在ＷＴ－３托卡马克上，系统地研究了用局部电子回旋加热对欧姆加热等离子体中ｍ＝２，ｎ＝１磁流体动力学模的控制。发现用ｑ＝１和ｑ＝２磁面附近的电子回旋加热能同时抑制ｍ＝１和ｍ＝２模，这里ｑ是安全因子。     

JT—60U的氘实验

为提高等离子体性能，ＪＴ－６０从１９８８年秋开始投入改造，以谋求增大等离子体电流、等离子体体积以及加热功率，１９９１年３月改造完成，命名为ＪＴ－６０Ｕ并立即投入实验，同时增添了氘放电气需的各项设施。     

电子回旋波Ohkawa机制电流驱动计算

从电子回旋波电流驱动的机制出发,理论推导出了Boozer-Fisch电流与Ohkawa电流的计算表达式,并给出了具体的计算方法。数值模拟结果表明:电子回旋波的波功率沉积在托卡马克高场侧的离轴位置时,Ohkawa电流较小,Boozer-Fisch电流能达到较大值;波功率沉积在低场侧的离轴位置时,通过调整波参数,有效抑制Boozer-Fisch电流,能充分利用Ohkawa电流的优势使离轴驱动电流同样能达到较大值。     

JT—60U上用基于负离子的中性束注入（NBI）来加热和进行非感应电流驱动

在JT－60U上已全面研究了基于负主了子的中性束注入（NBI）电流驱动和加热性能。根据注入的中性束（350keV)的射穿测量已证实，高能粒子的电离过程中多级电离过程是主要的。实验已测出基于负离子的NB（N－NB）驱动的电流密度分布。与理论预言良好一致，且在EB＝360keV、PINJ＝3．7MW时，N－NB驱动的电流达0．6MA。电流驱动效率ηCD通过升高电子温度而提高，通过增加束能而改善。来自N－NB的快离子在由于反剪切等离子体的极向磁场而引起的约束增强的芯部被完全约束。在以N－NB为主的加热下实现了H模式的明显转变，其中H模式转变所需要的净吸收功率类似于以前在JT－60U上用低能束（90keV）获得的结果。在N－NBI强电子加热（80％被电子吸收）下，在稳态ELMy阶段获得，当Tc(0)＝1．4Ti（0）时H因子（＝τE／τE^ITER－89PL）为1．64。     

离子回旋频率范围的加热和电流驱动状态

在离子回旋频率范围（ＩＣＲＦ）发射的快声波是托卡马克等离子体的主要加热方案之一，这个加热和电流驱动方案可能有很大的灵活性，既可利用各种波－粒子相互作用机制，也可利用快波能经受到的模转换，如设计适当，ＩＣＲＦ系统能用于离子或电子加热的电流驱动，而且还有定域沉积分布的优点，几乎的有现在的托卡马克现都使用ＩＣＲＦ加热和电流驱动，而且正在为ＩＴＥＲ研究ＩＣＲＦ系统。     

低密度ASDEX—U等离子体中电子热输运的实验特征

采用低密度下电子回旋加热（ECH）提供的纯电子加热，研究了ASDEX－U常规L模等离子体中的电子热输运。在这些条件下，稳态和ECH调制实验清晰地表明，电子热输运有一个清晰的△↓Tc/Tc阈值，并也认为它具有回旋博姆持征。     

磁镜装置中等离子体加热的实验研究

给出了在简单磁镜装置MM-2及其改进装置MM-2U中电子回旋共振加热(ECRH)和离子回旋共振加热(ICRH)的实验结果。在电子回旋共振加热的实验中,使用一个频率为15GHz,功率约为30kW的微波源,建立了热电子温度为140～170keV的热电子环,这     

前言

核工业西南物理研究院1998年年报和读者见面了。这是自1983年创刊之后,第一次由原子能出版社正式出版。它基本反映了一年来我院在受控核聚变研究以及民品开发等方面的主要科研成果。它的公开出版将有利于加强本院与国内外的交流与合作,促进科研和民品工作的发展。可喜可贺。 1998年我院受控核聚变研究工作在核工业总公司和国家计委、财政部、国防科工委等上级部门的领导和支持下跨入了新的里程。HL-1M物理实验,随着两项新的辅助加热系统(中性束注入、离子回旋共振系统)的建成并投入实验,HL-1M装置上已拥有了中性束注入加热、电子回旋共振加热、离子回旋共振加热、低混杂波电流驱动与加热等目前国际受控核聚变研究中普遍采用的主要辅助加热和电流驱动手段;此外,具备了多发弹丸注入、超声分子束注入等先进齐全的加料系统以及世界先进的硼化、硅化、锂化等真空室第一壁处     

托卡马克的实验结果

本文从ＭＨＤ不性、等离子体中快粒子、电流分布、面对等离子体的材料、等离子体加热和电流驱动、热和粒子排出及等离子体约束等方面，扼要介绍了托卡马克的主要实验结果。     

磁镜装置中等离子体加热的实验研究

给出了在简单磁镜装置MM-2及其改进装置MM-2U中电子回旋共振加热(ECRH)和离子回旋共振加热(ICRH)的实验结果。在电子回旋共振加热的实验中,使用一个频率为15GHz,功率约为30kW的微波源,建立了热电子温度为140～170kev的热电子环,这是半径为7～10cm,空间分布为一个非封闭的环。在离子回旋共振加热实验中,使用一个频率为4.81MHz,功率为40kW的射频源,对ECR等离子体进行离子回旋共振加热,观测到离子与电子受到了不同程度的加热,离子温度由原来的平均3eV升到8eV,电子温度由原来的平均20eV升到30eV,且等离子体电位及等离子体的约束特性均有所改变。     

以最高效率产生等离子体电流

日本原子能研究所宣布 ,在世界最大托卡马克聚变实验装置“ＪＴ 60”上进行负离子中性粒子束照射 ,成功地产生了 1 6ＧＡ·ｃｍ- 2 的世界最高效率的等离子体电流。核聚变连续进行中 ,聚变装置磁场中会产生等离子体电流。作为国际热核聚变实验反应堆 (ＩＴＥＲ)的等离子体电流产生装置 ,是组合有希望的负离子方式的中性粒子束入射与高频加热装置 ,首次成功地实现了高效率产生等离子电流。日本原子能研究所在提高束流能量的同时 ,提高了等离子体的电子温度 ,两者结合进行了检验。摘自中国原子能科学研究院《科技信息》以最高效率产生等离子体…     

SUNIST球形托卡马克的研究进展

球形托卡马克为聚变能的商业应用提供了一条可能的途径。中国联合球形托卡马克SUNIST以真空室的环向和极向都有绝缘隔缝为结构特征。该装置的主要任务是研究低环径比等离子体的基本特性和等离子体的非感应加热与电流驱动。包括同轴磁螺旋性注入电流启动、电极放电辅助电子回旋波电流启动、电子伯恩斯坦波以及离子高次谐波快波加热与电流驱动。装置已经顺利组装完毕,并安装了磁测量、静电探针和软X射线等基本的诊断系统。目前正处于系统联调阶段。     

HL-1M装置离子回旋波注入实验的边缘参数测量

为了提高等离子体温度和密度,在高参数下从事托卡马克等离子体物理研究,在HL-1M装置上进行低杂波加热和电子回旋波加热的基础上,我们最近开展了离子回旋波注入和中性束注入加热实验,以及弹丸注入加料和分子束注入(MBI)加料实验,特别是在后者的实验中获得了很高的粒子和能量约束时间。     

HL—1聚变装置中子发射实验研究

采用ＺｎＳ（Ａｇ）闪烁计数器，经标准中子源刻度校正后，测量ＨＬ－１（中国环流器一号）聚变装置的中子演化和中子产额；同时用活化箔法（１１５Ｉｎ）和原子核乳胶法测量中子产额。在真空室充氘和电子回旋共振加热（ＥＣＲＨ）时，３种方法同时测量，确证ＨＬ－１每放电１次发射中子数平均为（３．４１±０．５０）×１０１０。得到欧姆加热、ＥＣＲＨ、改进约束放电（ＩＯＣ）和弹丸注入等放电实验中的中子演化。在分子束注入和偏压电极（ＥＰＰ）放电实验中，产生中子较少或很少。观察部分放电方式产生的中子产额Ｎ和硬Ｘ射线产额ＨＸ间有线性关系Ｎ＝ａＨＸ－ｂ，其中，ａ和ｂ是与装置运行方式有关的常数。     

SFEL高亮度注入器的设计和粒子动力学特性

使用国际通用程序ＥＴＰ，ＰＡＲＭＥＬＡ和自编程序ＰＬＳ－ＩＭ－６０等对高亮度注入器作了详细的优化设计和粒子动力学数值模拟，注入器出口的电子束品质的主要参数为：能量３．５ＭｅＶ，能散２％（６２％电子）微脉冲束团相宽～４ｐｓ（６２％电子）在第一根加速管出口的电子品质的主要参数为：能量３３ＭｅＶ，能散０．３％（６２％电子）微脉冲峰值电流～８０Ａ，束团相宽３ｐｓ（６２％电子）束归一化发射度２０－３０πｍｍ     

用铀裂变室研究反射中子测量技术

在自行设计的水泥屏蔽体中，用轴裂变室研究了反射中子测量技术。在不同实验系统上，测量了铁球壳表面不同位置上中子引起的绝对裂变反应率分布。实验总误差为３．９％。