EAST平衡反演及垂直不稳定性研究

来源 :中国科学院合肥物质科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shanian
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平衡反演技术对磁约束装置来说一个重要的工作,无论对装置的参数设计,控制运行,物理研究,以及未来实现EAST偏滤器的先进稳态运行模式获得高磁比压等离子体的稳态运行。   在本文中,首先讨论了等离子体平衡及数值计算方法。针对EAST装置低环向电阻的特点而导致在欧姆放电下较大的真空室电流(高环电压下Iv/Ip~10%),我们引入模型处理涡流并首次成功实现了磁面反演及其自动化功能。用MATLAB做外循环实现EFIT程序自动化的基础上,对运行区进行了统计。对EAST拉长位形的等离子体,我们通过添加逆磁与否证实了拉长位形下的极向磁比压和内感的分离。   EAST装置作为全超导托卡马克极向场线圈热绝缘等较常规托卡马克距等离子体远而导致其与等离子体互感较弱,对等离子体平衡的控制相对比较困难,因此我们系统地研究了垂直不稳定性并给出了位形优化方向。在开环情况下研究垂直不稳定的增长率实验和理论获得了一致结果。从平衡位形全面分析了各种参数(拉长比,内感,环径比,磁比压)对增长率的影响,结果显示拉长比和等离子体内感对垂直不稳定性作用最明显。同时对闭环进行了模拟计算,并就垂直不稳定性发生后的对真空室的作用力进行了讨论,按EAST设计参数最大作用力将达到315KN。   另外,动理学平衡作为输运及不稳定性研究基础,给出了等磁面方法来重建等离子体内部磁面,使用DIII-D的SXR进行内部磁面重建工作,与MSE反演结果相比,获得了较一致结果。作为一般性方法可以结合EAST诊断来重建可靠的电流分布。
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