中性束注入和离子回旋加热对HL-1M边缘极向流速和电场分布的影响

改善托卡马克等离子体的约束是聚变研究的重要课题,等离子体边界条件对整个等离子体约束性能的影响是非常敏感的。L-H模转换机制与边界径向电场E_r、E_r的梯度及极向旋转速度等参数密切相关,同时,边缘等离子体的径向输运与边缘极向电场E_θ的变化有关。在ASDEX装置实验中,中性束注入第一次观测到H模产生,指出了中性束注入降     

TFTR反向剪切等离子体的极向旋转

在托卡马克聚变试验反应堆中观测到，芯部碳杂质离子的极向旋转的分叉出现在与进增强反向剪切等离子体相关系的运分叉前，在等离子体的狭窄径向区域，杂质离子的极向极向旋转反向，这个极向流与一个具有强剪切的大径向电场的建立相联系。在这个先兆之前、之中和之后测得的极向速度与新经典的推测不同。     

环形等离子体中决定径向电场及其径向结构的物理机制的实验 …

本文评述了关于环形等离子体中等离子体转动和径向电场的径向结构的实验研究,文中讨论一决定环向／极向转动速度和径向电场分布的垂直和平行粘滞性,还介绍了螺旋器／扭曲器和仿星器装置中平行粘滞性的实验研究及与新经典值的比较,对于在决定托卡马克中环向转动上主动主要作用反常垂直粘滞性,也进行了讨论,甚至在没有外部动量输入时,等离子体转 径向电场也能由输运矩阵的非对角项的非双级通量维持,也讨论了径向电场剪切和整体     

托卡马克中离子轨道损失和极向电场

对孔栏孔卡马中离子轨道损失的蒙特卡罗模拟研究表明，起因于离子轨道几何差异的离子损失是极向不对称的。由于损失到孔栏的电子因其轨道宽度很小而均匀地分布，故非均匀离子损失可能引起极向电场，该电场势必使离子到孔栏的损失更均匀。本文介绍这种极向电场的简单分析推导，并讨论其对离子运动和输运的影响。．     

FIR激光偏振干涉仪的模拟实验

在Tokamak装置极向场分布的测量中,远红外(FIR)激光偏振干涉是一种可行的办法,它通过探测束偏振面的法拉第旋转测量极向场B_p的变化。原则上沿着等离子体截面不同弦同时进行偏振面旋转测量,结合电子密度分布数据就可推演出极向磁场的分布,并进一步获得等离子体电流密度分布的信息。国际上很多大中型托马克装置例如JET、TFTR、TEXTOR均建立了多道FIR激光干涉/偏振仪系统,对极向场进而对电流密度分布实现了测量。早期法国TFR 600装置曾使用HCN激光干涉仪的修改道完成了法拉第旋转测量,德国TEX-     

HL-1中MHD稳定性的初步实验

本文利用傅里叶分析的方法和相关分析的方法测到了MHD磁扰动信号的极向模数m=1, 2,3,4和环向模数n。研究了HL-1装置等离子体MHD不稳定特征和抑制不稳定性的若干方法及结果。对于放电起始阶段的MHD特征对放电全过程的影响进行了分析。认为HL-1装置的破裂不稳定性分为三种:内破裂、小破裂、大破裂。内破裂的出现是HL-1进入较好的运行状态的一个标志。最后,给出了HL-1装置的稳定运行区域。     

径向电场中带电粒子束的质量分离

带电粒子束已广泛应用于科学、工程和国民经济的诸多领域,而质量色散及分离是电磁质量分离器和谱仪等领域中的关键科学问题。本文推导离子束流在径向电场中的运动轨迹解析表达式,应用MATLAB模拟特征质量离子的聚焦轨迹。从轨迹图中可看出,不同质量离子在径向电场中按质量聚焦,具有明显的分离效果。本文的研究结果为等离子体光学质量分离装置的研制奠定了理论基础,同时对于特殊位形电磁场控制带电粒子束等相关领域的研究具有一定的借鉴意义。     

在JT—60U高βp放电中q=3磁面上的内输运位垒和极向等离…

在ＪＴ－６０Ｕ托卡马克的高βｐ放电中，伴随着改善约束，观测到内输运位垒的自然形成。发现输运位垒的径向位置是在ｑ＝３磁面上。定域于输运位垒的一个快磁流体动力学事件引起边缘位垒随后形成，此位垒导致约束进一步改善。在这些放电中，在ｒ／ａ＝０．８处也观测到明显超过现在的新经典理论预言的高极向等离子体旋转速度。     

HL-1中MHD稳定性的初步实验

本文利用傅里叶分析的方法和相关分析的方法测到了MHD磁扰动信号的极向模数m=1、2、3、4和环向模数n。研究了HL-1装置等离子体MHD不稳定特征和抑制不稳定性的若干方法及结果。对于放电起始阶段的MHD特征对放电全过程的影响进行了分析。认为HL-1装置的破裂不稳定性分为三种:内破裂、小破裂、大破裂。内破裂的出现是HL-1进入较好的运行状态的一个标志。最后,,给出了HL-1装置的稳定运行区域。     

用注入脉冲中性束测量托卡马克中的径向电场

本文分析了用脉冲中性束垂直注入等离子体来探测托卡马克的径向电场分布的方法。该方法是基于对如此形成的离子群体的环向进动速度的测量。磁力线的曲率和电场引起环向漂移。为了把这两种效应分离开来，研究了具有两种能量份额的束的使用。考虑了在实际托卡马克中这种诊断方案的应用。     

EAST核聚变实验装置中极向场线圈电流的确定

在EAST核聚变托卡马克实验装置中，无论是在设计阶段还是未来运行过程中，确定极向场线圈电流都是非常重要的。本文采用排列格林函数的方法，给出设计中固定边界计算和未来运行过程中反演计算两种条件下极向场线圈电流的确定方法,并在理论上证明了可行性，大大减少了计算时间。     

在FT—2托卡马克中在转变成改善的约束模式时SOL等离子体中的过程

对托卡马克削删层（SOL）中的过程的研究表明，周边效应对等离子体芯部的约束参数有直接影响。本文说明实验观测到的由低混杂（LH）加热氢等离子体引起的输运位垒形成。在最后闭合通量面（LCFS）附近和在SOL中的实验数据是用一个增强的可移动多电极朗缪尔探针和一种由辅助氦吹气改装的空间分辨的光谱技术获得的。边缘诊断表明，在LCFS附近径向电场和等离子体参数发生强的变化。在等离子体边缘的改变是由高LH离子加热引起的。发现，L-H转换伴随有在SOL中和在限制器阴影区域极向和径向等离子体参数分布明显的重建。     

在欧洲联合环等离子体中杂质的极向不对称分布

在欧洲联合环最佳化的剪切托卡马克等离子体中，在镍激光注入实验之后，实验上已经观测到镍离子的极向不对称分布。两类不对称性出现，在高约束模等离子体中早已观测到的第一类不对称性中，镍离子积聚在极向截面的外侧，这可由中性束注入驱动的快环向等离子体转动予以充分解释。第二类不对称性在位置上是相反的：在射频加热的最佳化剪切等离子体中，已观测到镍离子积聚在极向截面的内侧上。     

改善HT-6M约束的ZnO压敏电阻边界欧姆加热系统(英文)

提出了利用ZnO压敏电阻设计一个高功率(0.4MW)短电流边界欧姆加热电源系统用于加热边界等离子体,促使欧姆约束状态改善的思想。该系统提供一个方向与等离子体电流方向一致的涡旋电场(E_(EOH)=4.4V/m),给出了在HT-6M托卡马克上利用系统改善了约束的结果。其改善约束的明显特征是(a)密度N_e增加;(b)H_α辐射下降;(c)边界密度涨落和磁扰动下降;(d)边界密度和温度分布变陡。事实上,该系统可广泛应用于进一步研究MHD行为,粒子和能量输运等。     

改善HT-6M约束的ZnO压敏电阻边界欧姆加热系统

提出了利用ZnO压敏电阻设计一个高功率(0.4MW)短电流边界欧姆加热电源系统用于加热边界等离子体,促使欧姆约束状态改善的思想。该系统提供一个方向与等离子体 电流方向一致的涡旋电场(E_(EOH)=4.4V/m),给出了在HT-6M托卡马克上利用系统改善了约束的结果。其改善约束的明显特征是(a)密度N_0增加;(b)H_0辐射下降;(c)边界密度涨落和磁扰动下降;(d)边界密度和温度分布变陡。事实上,该系统可广泛应用于进一步研究MHD行为,粒子和能量输运等。     

极向旋转剪切对新经典RGDT输运的影响(英文)

研究了托卡马克等离子体中极向旋转剪切对新经典电阻率梯度驱动湍流(RGDT)结构的影响,解析地计算了饱和湍流扩散系数,涨落水平和输运流与极向旋转剪切的依赖关系。结果表明,极向旋转剪切可以降低等离子体涨落水平从而抑制湍流。在强剪切极限(极向旋转剪切参数S_α>>1/4)下,湍流扩散系数正比于(k_θVθ~′)~(-1/2),涨落水平正比于|k_θV_θ~′|~(-2)。在弱剪切极限下(S_α<<1/4),将重新得到Kwon的结果。     

极向旋转剪切对新经典RGDT输运的影响

研究了托卡马克等离子体中极向旋转剪切对新经典电阻率梯度驱动湍流(RGDT)结构的影响,解析地计算了饱和湍流扩散系数,涨落水平和输运流与极向旋转剪切的依赖关系。结果表明,极向旋转剪切可以降低等离子体涨落水平从而抑制湍流。在强剪切极限(极向旋转剪切参数S_α》1/4)下,湍流扩散系数正比于(k_θV′_θ)~(-1/2),涨落水平正比于|k_θV′_θ|~(-2)。在弱剪切极限下(S_α《1/4),将重新得到Kwon的结果。     

STE—2反场箍缩极向偏滤器实验的首批结果

已在有一个外偏滤器室的放电容器中产生了有单极向零的反场箍缩。在目前的实验中没有装上导电壳。极向偏滤器位形维持的时间为壁的时间常数，在磁起伏中ｍ＝１撕裂模的优势不受偏滤器位形的影响。采用偏滤器位形和在偏滤器电流达到主等离子体电流的３０％的情况下，极向偏滤器都没有引起对等离子体性能的有害效应。     

ITER环向场和极向场线圈导体PA中引用标准及存在问题分析

基于我国与国际热核聚变实验堆(ITER)组织签署的环向场(TF)线圈和极向场(PF)线圈导体采购安排协议(PA)的技术内容,介绍TF线圈导体PA和PF线圈导体PA中引用标准的总体情况,分析和总结这两个PA中引用标准存在的各种问题。     

HL-1M装置超声分子束流注入过程中的团簇现象

在环流器等离子体中用超声分子束流注入加料,引起密度峰化和约束改善,其主要机制归结为加料粒子的注入深化和密度上升率(注入效率)的提高。本文主要介绍经过改进的超声分子束流注入HL-1M装置等离子体利用边缘H_α。线辐射、径向可伸缩的静电探针和顺着束流注入方向的CCD摄像等诊断技术,考察了粒子注入口及注入口附近区域电子温度和密度沿径向分布的变化,研究了分子束粒子注入等离子体的所谓“冷通道模型”及其效应。