托卡马克l-H模转换过程中带状流份额的演化及密度涨落模结构的测量

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anying_xu
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
本论文主要研究了带状流在托卡马克中高约束模到低约束模转换中的能量份额的变化以及测地声模导致的密度涨落的环向对称特性。托卡马克等离子体中的带状流是极向环向对称的静电势涨落,且在径向上有传播。理论研究表明带状流在调节湍流幅度,改善输运以及触发L-H转换及H-L转换中起着重要的作用。带状流根据频率的高低,分为两个分支:低频带状流(Low frequency Zonal Flow,LFZF)和有限频率的测地声模(Geodesic Acoustic Mode,GAM),本论文的重点就是低频带状流在L-H转换中能量份额的变化以及测地声模导致的密度涨落的环向对称性及幅度等。  理论和模拟研究表明:带状流从背景湍流中获得能量,降低背景湍流的幅度;同时又通过E×B流剪切调制背景湍流,从而降低湍流的径向相关长度,这两个过程都起到抑制湍流,改善输运的作用,漂移波湍流和带状流共同构成了自调节系统,称为漂移波-带状流系统,这个概念现在已经被广泛接受,在磁约束聚变研究中,带状流起着及其重要的作用。  理论上Diamond等人使用猎物-捕猎者模型来解释L-H转换以及L-I-H转换,模型包括了带状流,平均流和漂移波湍流这三者,得到的模拟结果和实验定性符合。Kagan等人分析了台基区的带状流,结果表明强的径向电场可以极大地减小新经典极化效应对带状流的屏蔽,这也意味着台基区带状流可以占有很大的能量份额。  本论文实验是在东方超环EAST以及合肥超环HT-7装置上完成的。在EAST装置上使用了新设计的探针系统,包括耙式探针,两台阶7针探针阵列,以及12针探针阵列,在托卡马克的环向,极向和径向同时测量,验证了低频带状流在H模阶段的存在,把握L-H转换及H-L转换的时刻,测得低频带状流占总能量份额随时间的演化,发现在Elmy-free阶段低频带状流占总能量份额很大,而在L模阶段能量份额较小。还研究了密度涨落和径向电场涨落的相位关系,结果表明径向电场涨落领先于密度涨落,分析Elmy-free阶段Dα信号上准周期振荡是不是低频带状流。还发现在L-H转换后一段时间出现高频相关模,频率为50kHz左右,以及其倍频。  在HT-7装置上使用2套环向分布的四探针阵列来研究测地声模导致的密度涨落分量的环向对称特性,并得到密度涨落的幅度,定性和理论预言的密度涨落幅度一致。使用双谱分析方法以及包络分析方法研究了测地声模和背景湍流密度涨落之间的非线性相互作用,得到了测地声模电势涨落和背景湍流电势涨落的包络的反相位关系,得到了测地声模密度涨落和背景湍流密度涨落的包络的万/2的相位关系。
其他文献
自从Fisch提出低杂波电流驱动理论以来,低杂波电流驱动理论和实验在各国托卡马克装置上已经取得了重大进展。在EAST托卡马克装置上进行了低杂波电流驱动的计算与实验研究,以
学位
本文引入了Face Cubic模型的一种新的配分函数形式,提出了模拟Face Cubic模型的一种新的集团算法----着色Wolff算法。运用这种算法,我们研究了Face Cubic模型的临界性质。本
本论文系统地研究了多铁性材料RMnO3(R=Er、Tm、Yb、Lu和Sc)的高压合成、晶体结构、物性及压力诱导的晶体结构相变。主要内容包括:   (1).用固态反应结合冷压方法合成了致
学位
金属硼氢化物因具有高质量的储氢密度,在一定条件下容易吸收和释放出氢,适合应用在燃料电池和储氢材料.因其价格低廉、质量较轻等优势,被认为是最有应用前景的储氢材料之一.在众
量子信息学是将量子力学应用于信息科学技术而形成的一个交叉学科,其主要研究量子计算与量子通信.量子信息处理技术的发展可以对提高信息处理和通信系统的潜力和安全性做出革
利用大亚湾反应堆中微子实验装置探测超新星中微子,需要考虑到超新星中微子传播过程中受到各种效应的影响,这些效应包括超新星震荡效应,中微子集体效应,Mikheyev-Smimov-Wolf
系统生物学的主要挑战是如何定量地描述、理解和建立起生物网络的拓扑结构和动力学性质的模型,从而理解生物的复杂行为。对于生物网络的一般设计原则,生物是如何选择网络结构
  本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了分子尺度导体输运性质中的几个问题,探讨了原子尺度导体中的热电输运性质、金属富勒烯Au32的平衡电导和I-V特性,以及单个
BESⅢ离线数据库作为BESⅢ运行支持系统的重要组成部分,它记录着北京正负电子对撞机BEPCⅡ、北京谱仪BESⅢ及其他支持系统的各种重要参数和状态信息,为离线和物理分析工作提
具有高介电常数的陶瓷材料是近年来发展起来的新型功能陶瓷材料,在电子工业领域有着潜在的应用价值。对高介电陶瓷的介电响应机理和制备工艺进行研究有着重要的学术意义。本论