HL-1M装置放电中电子密度分布的峰化行为

早在第12届IAEA等离子体物理与受控核聚变会议上曾讨论了由峰化密度分布引起的或与峰化密度分布相关的约束改善以及与离子温度梯度模η_i的抑制的可能关系。国际上一些装置的实验也确认了导致n_e(r)分布峰化的许多放电状态,即弹丸(PI)深层加料、NBI分子束的反向注入以及锯齿活性的自发抑制,同时也发现在导致改善Ω约束状态时,喷气速率降低也能引起向峰化密度分布的转变。对所有这些具有峰化密度分布情况共同的特征是相对于Ω加热或L状态放电τ_e、τ_p得到改善,可以说大多数改善了的约束是在峰化密度分布的情况下获得的。与高约束H模式约束改善的物理原因     

HL-1装置分子束注入实验研究

提出一种气体加料的新方法,采用高压氘气通过拉瓦尔喷嘴经一级分离器形成分子束注入HL-1装置等离子体,氘气体分子流量为3×10~(20)/s在线平均电子密度5.2×10~(19)m~(-3)时,粒子束速度可达到100m/s,随着等离子体密度和温度持续升高,粒子束通量很快衰减。当分子束注入结束并转为常规喷气加料时,D_α辐射强度急剧下降,与此同时,粒子对流沿径向朝等离子体芯部运动速度逐渐递增,电子密度分布继续峰化、电子密度持续上升达45ms。等离子体热能、粒子约束和能量约束时间均有所增加。分子束注入加料是一种定向的高效的加料手段,加料粒子可深入等离子体8cm,进入q≈2附近约束区。加料效率约为50％,壁表面粒子再循环率系数R≈0.6,低于常规喷气加料10％。     

氢原子束密度探针

本文叙述了氢原子束探针的研制。该探针的特点是中性束的等效流强小,结构较简单,使用了特殊结构的探测器。文中给出了模拟等离子体中离子密度测量结果,数据表明,随着放电电压增大,离子密度增高,有外加磁场放电比无外加磁场放电时的密度大。实验数据由电压波形存贮器配上微处理机系统进行在线测量。     

等离子体密度反馈控制实验

本文介绍实现等离子体密度反馈控制的方法及实验结果。在环流一号(HL-1)托卡马克装置放电过程中,用计算机系统实时采集处理等离子体密度信号并根据其值和波形的变化有效地控制中性工作气体(H_2)的注入量和时机,使放电过程中等离子体密度及波形按所设定的曲线变化,从而实现密度的自洽反馈控制。最后讨论了几种反馈控制的工作方式及其实验结果。