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在托卡马克中新经典撕裂模(NTM)不稳定性严重地限制了等离子体的压强,通过与电阻壁和误差场的相互作用降低等离子体的旋转,甚至导致大破裂。近几十年来人们探索了各种可能避免或控制NTMs的方法。其中在磁岛O点附近利用电子回旋波(ECW)驱动同向非感应电流是一种非常有效的方法。在实验中已经成功利用电子回旋波电流驱动(ECCD)稳定NTMs。未来在ITER中也将采用ECCD来控制NTMs。由于电子回旋波相对较低的电流驱动效率,在反应堆级托卡马克中完全抑制重要的NTMs需要几十兆瓦的回旋波功率。所以研究ECW入射参数、ECCD特征参数对控制NTM效率的影响以及探索新的方法提高ECCD抑制效率具有重要的意义。 本文首先回顾了新经典撕裂模和电子回旋电流驱动控制新经典撕裂模物理,以及ECCD控制NTM研究进展。随后,利用数值方法研究了波在EAST中的传播、功率沉积和电流驱动。针对回旋波芯部加热和控制NTMs,优化了ECW的发射位置。研究了波在等离子体中的沉积范围及其对应的入射角度,并对沉积位置的可调控特性进行了分析。受装置窗口限制,当ECW发射位置在R=245cm和Z=30cm时,有最好的等离子体芯部加热效果和控制NTMs效率。当不考虑装置限制,无论是3/2模还是2/1模,回旋波发射位置在R=245cm和Z=60cm时有最好的抑制效率。为了能够精确地调节ECCD沉积位置追踪有理面位置,发射镜转动精度应不大于0.5度。 在磁岛O点同向驱动的非感应电流具有稳定新经典撕裂模的作用。然而驱动电流沉积位置与磁岛O点间的空间偏差会影响磁岛O点驱动电流密度,从而影响ECCD抑制效率。在第三章中在EAST开展ECCD控制NTM实验前预先分析了完全稳定NTM所需功率、ECW注入时机和扫描ECCD位置停留时间;并研究了驱动电流与磁岛间的径向偏差、调制占空比和调制时的相位偏差对稳定新经典撕裂模的影响。数值结果显示较小的径向偏差就会严重降低稳定效应。调制ECW时,一个足够大的相位偏差同样会严重地影响稳定效应。经过研究发现,调制ECCD抑制NTMs的最优调制占空比在60%-70%间,而不是实验上一直采用的50%。如果相位偏差不大时,较大的调制占空比可以减弱相位差的影响。当相位偏差超过一定阈值时,调制ECW无法提高ECCD抑制效率。 在第四章中,研究了同时采用射频波(RF)驱动电流和静态共振扰动磁场(RMP)控制新经典撕裂模的方法。经研究发现如果在螺旋角方向上RMP的相位与ECCD沉积位置的相位相差半个周期,RMP可以显著提高ECCD抑制NTMs的效率。如果采用适当幅度的RMP和相应的反馈控制手段,完全稳定新经典撕裂模可以节省三分之一的驱动电流。