DⅢ—D中H模式研究的综述

ＤⅢ－Ｄ规划的主要部分包括Ｌ－Ｈ转变、ＶＨ模式、粒输运和控制以及偏滤器功率处理能力的研究，在所有这些方面已取得重大进展。而本文的目的是总结最近两年以来所获得的主要结果。     

DⅢ—D托卡马克H模式等离子体中的快波电流驱动

在DⅢ-D托卡马克的H模式和VH模式等离子体中首次测量了由快阿尔芬波驱动的电流。对极向通量演变的分析表明，快波电流驱动分布是中心峰化的，但有时比理论预计的宽。尽管对于很少发生ELMs的等离子体，测得的电流驱动效率与理论一致，但是对于有快ELMs的等离子体，电流驱动效率为一个数量级，则太低了。功率调制实验表明，电流驱动随ELM频率的增大而降低是由于中心吸收的快速功率的份额降低引起的。当等离子体分界面外侧的电子密度上升到大于ELMs引起的快波截止密度时，吸收和电流驱动是最弱的，从而可能允许边缘损失机制耗散快波功率，因为对于脱离等离子体的快波，截止密度是一个障碍。     

DⅢ—D托卡马克中X点附近中性粒子密度的测量

理论预言在托卡马克等离子体中中性粒子通过电荷交通阻尼和其他效应在低到高（L－H）约束模式转换中起作用。以前对中性粒子阻尼的估计是基于边缘中性粒子密度的计算上。本工作引入一种测量X点附近的中性粒子密度的新方法。在该处模拟结果预测中性粒子密度最大。所采用的技术使用来自在一个极向平面上重建的电视摄相机的Dα光和汤姆逊散射测量的电子温度和密度。测量的中性粒子密度范围为10^9-10^13cm^-3。考虑到中性粒子密度误差条，测量和二维模拟结果良好一致。本工作是验证以前二维模拟结果和确认以前的结论（即中性粒子阻尼大到足以在L－H转换过程中起作用）的第一步。     

DⅢ—D改善约束放电中的电子热输运

在具有内部输运垒（ＩＴＢ）的ＤⅢ－Ｄ托卡马克等离子体中，回旋动力学线性稳定性（ＧＫＳ）预言与低的和强的负磁剪切等离子体实验的比较，提供了对等离子体中电子热输运的进一步理解。正好在ＩＴＢ内部的一个限定区域，电子温度梯度（ＥＴＧ）模似乎控制着电子的温度梯度，从而也控制着电子的热输运。具有更强的负磁剪切时电子温度梯度的增加与ＥＴＧ模临界梯度的增加一致。靠近磁轴Ｔｅ的分布是平坦的，而且预计ＥＴＧ模是稳定的     

基于大规模并行计算的2D/1D耦合三维全堆输运程序Tiger-3D

2D/1D耦合方法求解三维输运方程具有快速、精确的优点;通常的2D/1D耦合方法利用轴向和角度方面的并行度,不能进行大规模并行计算。本研究在三维粗网有限差分(CMFD)框架下,径向采用区域分解并行的矩阵特征线方法(MOC),轴向采用扩散有限差分,综合利用2D/1D耦合方法径向和轴向的并行度,基于消息传递接口(MPI)实现大规模的并行计算,编写了Tiger-3D程序。数值验证表明,Tiger-3D程序具有良好的计算精度和较高的计算效率。