高能离子对EAST等离子体压强的影响
发布时间：2022-01-03 14:04
等离子体平衡对托卡马克磁约束等离子体研究来说是非常重要的基础。与磁平衡相比,动理学平衡拥有更丰富的等离子体压强与等离子体电流以及安全因子剖面细节等信息。而且动理学平衡有H-模等离子体的台基区结构,这是磁平衡所没有的细节。所以如何获得一个可信的、自洽的动理学平衡是一个非常重要的工作。并且随着EAST上中性束加热（NBI）和离子回旋加热（ICRH）等离子辅助加热功率逐步地提升,NBI与ICRH产生的快离子的作用也越来越重要。尤其是最近的一些高功率离子加热实验中,一些由快离子激发的有趣物理现象被观察到,例如阿尔芬本征模（AEs）。然而在这之前,EAST上制作平衡时并没有考虑快离子的作用,尤其是ICRH产生的快离子在EAST上的特点我们知之甚少,这些现象无法得到及时的分析和解释。所以研究快离子如何影响平衡也成为了一个急切的课题。本文将研究包含NBI与ICRH产生的快离子如何影响EAST等离子体的压强。我们使用一个包含有中性束注入加热和离子回旋共振加热的典型的EAST上H-模放电的磁诊断以及动理学诊断数据,使用新的拟合工具EASTfit对数据进行拟合得到合理自洽的动理学剖面。我们使用TRANSP...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２托卡马克装置与仿星器的对比示意图
?第１章绪?论???師??＿｜??图１．３中国的全超导托卡马克实验装置ＥＡＳＴ。??化粒子通常具有相当高的能量（几十至数百ｋｅＶ），通过与等离子体电子和离子??的电荷交换与撞击，将能量传递给电子和离子从而使约束中的等离子体达到更??高的温度，从而达到加热的目的。这是一种加热原理简单直接且有效的加热方式??以及电流驱动方式，被世界上的正在运行的大装置普遍采用，比如ＪＥＴ，?ｒｒ－６〇ＬＪ，??Ｄｉｎ－Ｄ和ＡＳＤＥＸ－Ｕ等。ＪＥＴ和ｒＫＯＵ甚至通过ＮＢＩ直接将等离子体温度加热??至点火条件的范围内。中性束本身也是一种动量源，通过沿着磁力线方向注入??能使等离子体产生环向的转动。同时中性束还是粒子源，它通过与等离子体本??底的电荷交换会重新变为离子，被磁场束缚住，从而补充聚变反应消耗掉的燃??料。缺点是造价高昂；对第一壁材料有严峻考验，高能粒子束穿透等离子体轰击??在靶板上，会释放出大量杂质，影响等离子体的稳定性；加热效率会随束功率的??提高而明显下降；而且不幸的是，在未来诸如ＩＴＥＲ和ＣＦＥＴＲ的大装置上，ＮＢＩ??的动量注入所提供的力矩对于整个等离子体环向旋转的驱动来说也是不够的［５］。??发展负离子源能有效克服加热效率问题，但是这种技术非常复杂，目前ＥＡＳＴ上??己经解决了关键技术问题，负离子源ＮＢＩ正在积极搭建之中。现在国际上研宄??ＮＢＩ使用较为广泛的模拟程序有ＮＵＢＥＡＭ［６＿９］。??１．２．４射频波加热??射频波加热按照入射波从低频到高频可以划分出三个可行的加热波段，离??子回旋频段（丨ＣＲＦ）（２０ＭＨｚ？２００ＭＨｚ），低杂波频段（ＬＨＷ）（丨ＧＨｚ？８ＧＨｚ）??５??
?第２章等离子体平衡重建与工具???其中％为前文提过的临界能量。反弹平均的Ｃ为??＜Ｃ〉＝?Ｋ?（一?＋?Ｗ２），＋?Ｉ?卜３／２７；?＋?。??＾心－咄［⑵＋順??２．６?ＥＡＳＴｆｉｔ??为了方便拟合数据，本人开发了由Ｐｙｔｈｏｎ编写的拥有可视化界面的ＥＡＳＴｆｉｔ??程序，如图２．３所示。拟合函数调用的是ＧＡ（Ｇｅｎｅｒａｌ?Ａｔｏｍｉｃ）公司的研宄员开发??的多项式函数库。??设芦??〉？？？？？？？？■?ｍａｍｍ??着?ｔｏｎ＊＊??？?Ｘ?＿?Ｉ?？？？．？．?抑?一?，一―??ｂ？？＾ｅ—?ｆ?＇?——?从ｍｄ＊－？劣??—－丨…?．ｉｄｐ＾：Ｚ．—丨?Ｖ、???一??？拟合函数逸籌?一一一－?．晰．一??１?＊＊?ｎｘｒｏｃ？ｉ?Ｋｏｍｉ??ｘ?〇？＞〇？？?〇？？??ｉＭｃｎｎ?Ｉｔｍｅｖ－ａｉｕｒａ?１?，Ｊ???，？？，??Ｘ．?（ｗａｎｉＮａ?ｌ?Ｍ?Ｍ＞＊ｍＮｅ２?Ｉｆ?ｒｗａｍｌｗ?＞?■“?．．?＿．?￣?■＿??？？?Ｘ．????＿?从—?ＫｌＣＩＳ??？一一?￥?丨》?Ｎ．?。：?丨。〇〇?：?ｃ?：?丨ｏｏｏ?：?ｃ?：?，撕：?Ｓｉ文件导、??ＫｏＵｈｏｎ?Ｗｒｌ？４ｙ?－?知？》Ｈ＞４?？Ｍ?ＨｉｔｍＨｔｉ?ｔｌ）?＊?Ｈｉｖｘ?Ｎ＆？?０?Ｖ??〇＊？?Ｘ?＊?＿?—??ｏ?＊?ｉｔｗｏ?；?〇?：?ｉｏｏｏ?：?ｏ?；?ｉｏｏｏ?；??ｘ?、＼ｆ）？??０?，５?Ｘ?＾?＾?０?／?Ｈｒｉｍ?Ｎｏ?ｔ?０?／?ＭｗｎＩＭ?丨?〇?Ｖ??〇〇?？〇
本文编号：3566403
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２托卡马克装置与仿星器的对比示意图
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