脉冲分子束注入HL-1M装置等离子体行为研究

介于已有的喷气(Gas puffing)和弹丸注入(Ice pellet injection)之间,提出了一种新的托卡马克加料手段——脉冲超声分子束注入。在较高的粒子注入通量5×10~(19)/脉冲时,氢分子的速度仍可达到500m/s。一系列氦分子束脉冲注入初始密度为(?)=0.4×10~(19)m~(-3)HL-1M真空室氢等离子体,经过160ms,密度上升至(?)=5.4×10~(19)m~(-3)。根据脉冲分子束注入初期氦光谱(He I 587·6nm)强度的径向分布,1/3峰高位于γ=12cm附近。注入     

托卡马克增强约束态的排氦研究

由于氦在当前托卡马克放电实验和将来D-T聚变反应堆中的特殊作用,通常将氦和其它杂质分开来研究。首先,几乎现有的托卡马克装     

弹丸实验中的粒子约束特性分析

多年来,许多托卡马克装置都在进行着氢弹丸和氘弹丸的注入实验研究,其主要目的在于探索用弹丸注入方法对将来聚变反应堆实验再加料的可行性。因为弹丸加料与气体加料相比具有使大部分加料粒子能沉积在等离子体芯部的明显优点。芯部加料可以产生更峰化的密     

Measurement of the Plasma Rotation Velocity by Using Visible Spectrum on HL-1M Mokamak

1. IntroductionThe mechanism of the plasma impurity transportand L-H,mode transition is presently regarded asone of the most urgent problems under investigation.The L-H mode transition is related with the plasmapoloidal rotation and the distribution of the internalradial electric field [l].The plasma toroidal rotationcaused by neutral beam injection has already beenobserx'ed and studied in the PLT TOkamak [2], andthe results of the D Ill -D show that during L-H modetransition the change …     

HL-1M装置弹丸穿透特性的分析

在HL-1M装置氢弹丸注入实验中,通过观测注入截面中的氢原子的H_α线发光强度对时间和空间的变化,在对几十发不同直径的弹丸注入方法进行分析的基础上,重点研究了氢弹丸的穿透特性、注入深度与弹丸速度之间的关系。 Spitzer于1954年就提出了采用弹丸注入方法对等离子体进行加料的设想,但时隔20年后,这种设想才引起人们的关注。由于弹丸注入加料效率高,且为控制等离子体密度提供了灵活性,而用中性气     

HL-1M托卡马克等离子体H_α观测

等离子体参数的提高及约束改善是受控核聚变主要的研究课题之一。对于工作气体为氢和氘的等离子体,对H_α/Dα辐射的观测十分重要。氢原子由一个原子核和一个电子组成,在可见光范围,巴尔末线系H_α656.28nm辐射是最强的线,激发能E=12.09eV,跃迁2p·~2po～3d·~2D,一个光子能量hv=3.03×10~(-19)W。电离能E_∞=13.6eV。HL-1等离子体参数为R=102cm,α=17～26cm,电子温度T_e=0.3～1.5keV,     

分子束注入HL-1M装置等离子体的行为

一种新的气体加料方法——分子束注入,在HL-1M装置上进行了实验。脉冲高速分子束是由高压气体通过拉瓦尔(Laval)喷口形成的。准直的氢分子束平均速度约为500m·s~(-1)。一个分子束脉冲通过拉瓦尔喷口进入真空室的粒子数为6×10~(19)个。一系列氦分子束脉冲注入HL-1M低密度((?)=4×10~(18)m~(-3))氢等离子体,氦粒子穿透深度可达到12cm,电子密度上升率达到3.1×10~(-20)m~(-3)·s~(-1)而始终保持稳态,密度峰值为5.6×10~(19)m~(-3)。在氦分子束脉冲注入后100ms,电子密度剖面峰化因子达到最大值Q_n=n_e(O)/〈n_e〉=1.51,其中,n_e(O)为中心密度,〈n_e〉为体平均密度。由反磁测量得出能量约束时间τ_E为28ms,较在相同运行条件下常规喷气加料高30％。分子束加料τ_E的改善和Q_n值的增加可与HL-1M装置的小弹丸注入和ASDEX装置[Kaufmann M et al,Nucl.Fusion 28(1988)827]的低速弹丸注入结果相比拟。除了氦的同位素效应之外,粒子注入的深度引起密度剖面峰化是约束改善的重要因素。因为在HL-1M装置常规喷气加料的Q_n值仅为1.4。分子束加料后的粒子约束时间比加料前高6倍。     

超声分子束用于聚变等离子体加料

超声分子束注入在中国环流器一号和新一号装置首次采用。与常规送气相比,由于气体粒子注入深化,形成电子密度的峰化和密度极限的提高,并导致约束的改善。欧姆加热等离子体的能量约束时间的线性范围增长到ｎ＾－ｅ＝４×１０＾１９ｍ＾－３,实验结果表明,超声分子束注入是一种先进而简单的气体加料方法。