基于边界多能段软X射线诊断研究EAST托卡马克等离子体中的电子温度、杂质输运和磁流体不稳性现象

来源 :中国物理学会2016年秋季会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kfk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  一套具有高时间分辨率(<=0.1ms)和空间分辨率(~1cm)的用于计算边界电子温度的切向多能段软X射线诊断(MESXR)最近在EAST托卡马克上成功搭建完成.结合一炮典型的高功率、高极向比压、高约束模式放电,详细介绍了利用理想“多膜”技术(multi-foiltechnique)[1],基于MESXR数据,获得边界等离子体电子温度剖面(径向位置从r/a~0.6到刮削层)快速时空演化信息的方法,并简单分析了本次放电宏观参数与磁流体不稳定性的关系.
其他文献
最近EAST实验成功实现了高碰撞率区中性束注入对边界局域模的缓解和抑制。由于边界碰撞率的增加主要来源于等离子体密度增加,这一实验结果暗示等离子体密度在这一过程中的关键作用。本工作中,我们运用初始值磁流体程序NIMROD,首次发现了限制器位形托卡马克中,等离子体密度和环向剪切流对高环向模数线性边界局域模的联合致稳作用。在单流体模型下,环向剪切流对高环向模数模的致稳作用效果比较微弱,然而增加等离子体密
准稳态高约束模式(QH模)及其伴随着的边缘谐振荡现象(EHO)是当前托卡马克等离子体模拟和实验研究的前沿热点之一。我们利用BOUT++框架下约化的非线性三场磁流体模型,采取圆截面JET类型的平衡,对ExB剪切流进行了数值模拟研究。模拟结果验证了低n剥离模不稳定性主要由平行方向的电流梯度驱动,而强压强梯度导致高n气球模不稳定性的产生。在低密度条件下,ExB剪切流解稳低n模数剥离模;在高密度状态下,E
理论与实验研究表明,拉长位形有利于提高聚变等离子体性能。然而拉长位形等离子体可避免地具有垂直不稳定性。在垂直不稳定性得不到有效控制情况下,等离子体发生垂直位移(VDE)最终碰壁导致等离子体破裂。在VDE过程中,被动导体上感应的涡流破坏导体结构。而且,在VDE后期等离子体触壁后,等离子体刮削层中的极向halo电流在被动导体和等离子体之间形成回路。
RMP(共振磁扰动)在托卡马克等离子体中的穿透性能直接影响到RMP的应用效果.本文在J-TEXT托卡马克装置上利用边界偏压电极改变等离子体的边界转动速度,结合安装于真空室内部的动态共振扰动(DRMP)磁场线圈研究了边界转动速度对m/n=2/1的共振磁场穿透阈值的影响.利用边界被动光谱诊断可以得出J-TEXT托卡马克归一化小半径为r=0.65-0.9范围的转动剖面.实验结果表明r=0.7处的转动速度
托卡马克装置的安全有效的运行要求:(1)与装置的第一壁保持一定距离以避免能量和粒子的沉积;(2)与被动板保持足够近的距离以获得足够的致稳效果;(3)与射频波的天线耦合;(4)减小MHD不稳定;(5)优化偏滤器位置的磁拓扑结构以改善偏滤器靶板的热负荷。这些都与偏滤器等离子体的位形息息相关。偏滤器等离子体位形的设计成为托卡马克等离子体研究的一项重要工作。
自由燃烧电弧属于热等离子体的一种,通常工作在大气压下,放电电流在百安量级,气体温度则可以达到104 K,因此被广泛应用在焊接、切割、喷涂和微纳米材料制备等工艺过程中。由于其重粒子温度较高、电流较大,放电过程中的传热与流动问题比冷等离子体或其它非平衡等离子体更加显著。自由燃烧电弧弧柱区的传热与流动特性会受到电场、自感应磁场以及气体压力场的影响。
电阻壁模被普遍认为是导致托卡马克等离子体破裂的重要原因之一,而理论研究和实验上均发现等离子体环向流对模式具有致稳效应。我们使用AEGIS程序对中国聚变工程实验堆CFETR(China Fusion Engineering Test Reactor)的基准设计平衡进行了电阻壁模稳定性分析,同时结合了对理想外扭曲模不稳定性的计算,系统考察了环向流对电阻壁模的致稳参数区间。
Wave particle interaction(WPI)is a fundamental question in many area.Gyro-resonant interaction with whistler mode chorus plays an important role in radiation belts dynamics.The interaction between pla
锂束发射光谱(Li-BES)诊断系统因能提供高、时空边界等离子体密度分布和涨落信息被国际各大磁约束装置所采用1-4.东方超环(EAST)近期完成了Li-BES系统搭建,束系统产生束能30-60 kev,束流2-10 mA,束径<2 cm的锂离子束,注入充满250-300℃钠蒸汽的中性化室被中性化,中性化效率可达80%以上.
正在概念设计中的中国聚变工程试验堆(CFETR)的目标是产生200MW的聚变功率、实现氚增值比(TBR)≥1.0以及占空比达到0.3-0.5.这篇大字报主要展示目前CFETR诊断系统概念设计的主要进展.首先对CFETR环境和条件进行了分析:CFETR的中子通量接近于ITER水平,但是中子积分通量将会远高于ITER;CFETR可用于诊断的第一壁面积和空间将会非常有限;高温度高密度等.