非圆截面托卡马克等离子边缘磁场结构的快速Mapping方法

介绍利用等离子体磁面的傅里叶及边缘泰勒展开的解析表达式，得到非圆截面托卡马克等离子体边缘磁面结构的快速ｍａｐｐｉｎ方法。最后作为例子给出在ＴＥＸＴ－Ｕ装置实验中上的ｍａｐｐｉｎｇ图。     

非圆截面托卡马克等离子体边缘磁场的解析解及重构方法

本文用傅里叶及边缘泰勒展开的方法，导出了非圆截面托卡马克等离子体边缘磁面的解析解及其重构的方法。最后作为例子，给出了在ＴＥＸＴ－Ｕ装置中按实际参数重构的等离子体边缘磁面结构及重构的误差。     

托卡马克装置中等离子体环向旋转对三维响应场的影响

本文利用MARS-F程序,数值研究了HL-2M托卡马克装置高比压等离子体中,环向旋转对外加共振磁扰动场的响应特性的影响.研究发现,等离子体响应显著改变共振磁扰动的谱分布,并影响等离子体内部共振磁扰动场与共振磁扰动线圈电流相位差的依赖关系,从而改变有理面处径向扰动场的幅值.当边界旋转频率较小时,在最外有理面处,等离子体响应对外加共振磁扰动场有明显的放大效应.通常,边缘局域模的控制效果依赖于最外有理面处共振磁扰动场的幅度,因此可通过控制旋转剖面实现对共振磁扰动场的调控,进而优化边缘局域模的控制方案.     

HL-2A等离子体垂直振荡缓解边缘局域模实验观测

在HL-2A 装置实验中，通过对水平场加入方波扰动，实现了等离子体垂直运动。当等离子体向上垂直运动时，观察到了边缘局域模(ELM)缓解现象。研究发现，等离子体向上运动过程中边缘不断形成新的闭合磁面，导致等离子体体积膨胀，进而使台基宽度增加。此外，ELM 缓解期间杂质和工作气体再循环有所增加。等离子体向上运动过程中体积膨胀、工作气体再循环及杂质增加可能是导致ELM 缓解的主要物理因素。该实验可为未来聚变实验装置ELM 的控制提供一些参考。     

自由界面轴对称等离子体位形的绝热演化

本文将轴对称等离子体的平衡方程与它对磁面求平均的磁面平均方程相结合,求出了等离子体平衡位形随时间的绝热演化。计算结果与解析的Furth-Yoshikawa定标律符合较好。文中还给出了两种不同类型磁压缩装置的等离子体位形的演化。 关键词：     

HL-2A等离子体边缘极向剩余胁强的研究

首次报导了托卡马克等离子体边缘与湍流相关的极向剩余胁强剖面的测量结果。采用外中平面往复式静电探针阵列对HL-2A托卡马克边缘的极向湍流动量输运进行研究。在没有外部动量注入的欧姆放电下,剩余胁强为有限值、且其空间剖面在等离子体边缘具有明显的径向梯度,表明托卡马克等离子体边缘存在极向动量源。由动量源产生的动量主要以扩散形式向与剩余胁强相反的方向传播,最终的结果是等离子体边缘存在有限的雷诺胁强。在最后闭合磁面以内0.5~2cm区域,剩余胁强的梯度提供自发旋转的力矩,由该力矩引起的动量产生与由速度梯度引起的动量扩散共同导致了雷诺胁强出现负梯度,造成动量沉积,从而驱动极向平衡流。     

负磁剪切位形中等离子体气球模稳定性研究

根据ＭＨＤ气球模稳定性理论，计算了负磁剪切位形中等离子体气球边缘稳定性区域。结果表明，在同样参数下，负磁剪切区域比正磁剪切区域允许更大的β值。     

磁螺度(helicity)注入电流驱动实验的平衡反演

磁螺度注入是一种国际上正处于探索性研究阶段的极富吸收力的电汉驱动方案,尤其对于球环堆芯更具有至和关重要的意义。对磁螺度注入电流驱动实验进行平衡反演工作,将实验数据进行理论分析研究,拟合所有的测量数据以确立实际的等离子体位形,平衡的磁拓扑结构以及环向电流的空间分布,从而确定闭合橛面区的驱动电流大小以及等离子体的性质,计算结果表明等离子体具有托卡马克型ｑ分布,环向电汉分布呈中空形,磁面结构为有三角形变     

用初-边值方法研究具有固定边界的等离子体Kink不稳定性

本文解出了具有固定边界的平衡等离子体磁面方程的解析解和数值解。用简化的Lax-Wendroff方法求出了压力、速度和磁场的扰动值。得到了线性增长率、平均β和平均β_p以及安全因子。我们发现:1.具有凹向电流剖面的等离子体比具有均匀电流剖面的等离子体更稳定,而具有凸向电流剖面的等离子体是最不稳定的;2.具有逆磁电流的等离子体比具有顺磁电流的等离子体更稳定。 关键词：     

偏压电极对KT-5C装置等离子体边缘的影响

通过电极偏压来控制KT 5C装置边缘区等离子体的径向电场 ,发现在正偏压作用下 ,径向电场剖面由小的负阱状变成明显的山包结构 ,从而形成一个加强的E×B剪切层。剪切层附近的等离子体参数变陡 ,不仅等离子体极向流速度大大增加 ,而且其方向也由沿电子逆磁漂移方向改变为离子的逆磁漂移方向。这些变化导致等离子体边界横向输运被抑制、整体约束得到改善     

由电磁测量信号估算平衡磁面

在Tokamak等离子体实验结果分析中实际的平衡磁面是极需要的。本文试探从电磁测量信号推得平衡磁面。 一、自由边界平衡程序 借助于自由边界平衡程序计算中等托卡马克装置HT-6M的平衡量。从MHD平衡方程出发,     

托卡马克高约束模边缘等离子体不稳定性研究

托卡马克高约束模运行可大幅提高磁约束核聚变等离子体约束品质，该模式下的等离子体不稳定性研究对于控制约束和保护装置有重要意义。本文主要介绍了高约束模及其边缘等离子体不稳定性的研究概况，并重点介绍了中国环流器二号A托卡马克装置上关于高约束模转换、边缘局域模特征和控制方法、台基区不稳定性和台基饱和机制等方面的研究进展。研究结果表明，实验上有望通过粒子和射频波注入等外部激励的方法，影响台基区等离子体湍流，进行控制台基动力学演化以及ELM，实现既保持高约束又降低高热负荷的等离子体稳态运行。     

柱面内爆磁通量压缩实验中的磁扩散过程

利用一维磁流体力学程序MC11D,对套筒材料为不锈钢的柱面内爆磁通量压缩实验进行了数值模拟,研究了其中的磁扩散过程。计算结果表明:当套筒空腔中的磁场被压缩到350 T左右时,峭面磁扩散波开始形成,磁扩散波的波前从套筒内壁开始以0.75 km/s的平均速度向外快速推进,给磁场的压缩带来了不利影响;随着套筒内壁温度迅速升高,内壁附近会形成一个电阻率仅有0.3 mcm左右的等离子体保护层,又极大地减缓了空腔磁场向套筒中扩散的速度。在磁压缩过程中,峭面磁扩散波和等离子体层对于空腔磁场的扩散起着相反的作用,两者在发展的过程中相互竞争,在不同的阶段分别起着主导作用。     

双球近似和速度空间的非平衡相变

本文在双球近似下,用边界层近似解法求解了磁化等离子体中的反应——扩散方程。结果表明,由扩散项的非线性正反馈同样能导致非平衡相变,而且环流器中的磁面可以不是等电位面。     

用H_α光谱测量方法研究简单磁镜装置中热电子等离子体的性质

本文描述了简单磁镜装置中微波加热的氢等离子体的Ｈ_α面发光度特性的实验结果。与Ｘ射线、反磁探针、朗缪尔探针等测量结果相结合，给出了ＭＭ－２简单磁镜装置中ＥＣＲ等离子体的一些基本特性。     

由磁测量确定环流器等离子体截面形状的方法

一、引言在环流器实验中,等离子体柱截面形状和位置是位形基本参数。尤其对非圆截面和放电期间截面变化的装置,为调节、控制成形、分析等离子体内外电流分布变化引起的位形和稳定性改变,边界磁面形状位置是不可缺少的信息。本文用给定极向磁场,由拟合计算的方法来确定等离子体边界。     

HL-2A装置低参数运行的等离子体边界

因为等离子体最后的封闭磁面（LCFS）最终决定等离子体的截面形状，并且等离子体位形与许多热点的先进托卡马克（AT）和聚变堆课题相联系，例如电流密度的控制、等离子体平衡、刮离层（SOL）、粒子和能量行为、高能等离子体以及MHD不稳定性抑制等，所以目前的托卡马克仍然需要对边界的相关物理进行研究，例如边界确认、等离子体平衡和极向磁通损失等。从控制AT或者研究放电等离子体物理性质来看。获得相对准确的与边界相联系的等离子体平衡性质也是重要的。     

反场构型等离子体中Grad-Shafranov方程的数值解

基于反场构型(field-reversed configuration)渐近理论,编写了反场构型等离子体中二维Grad-Shafranov方程的数值模拟代码,研究了不同拉长形状的反场构型剖面.通过模拟,得到了磁面坐标系中反场构型等离子体压强及梯度分布,同时求解了大拉长比、不同分界面(separatrix)类型的磁通量分布.研究结果表明,等离子体压强梯度随着磁通量呈线性增长,在分界面处发生突变;分界面处的等离子体压强越高,分界面内部的压强会更高,即具有更高的等离子体β值,反映了反场构型较好的约束效果.     

电磁波在非均匀等离子体中的吸收

研究了电磁波在非均匀碰撞等离子体中的传播和吸收,提出了一种计算电磁波在非均匀等离子体层中反射和透射功率的模型。对几种典型的非均匀密度剖面,计算了在不同的碰撞频率和层边缘密度下电磁波衰减率与电磁波频率的关系,结果表明,对于给定的密度剖面和有效吸收频宽,存在一个最佳的磁撞频率。     

KT—5C边缘等离子体湍流性质的实验研究

利用四探针方法系统地研究了ＫＴ－５Ｃ托卡马克边缘等离子体的湍流性质。实验结果指出，在限制器内０．５ｃｍ处，有一自然产生的径向电场剪切层，由Ｅｒ×Ｂ引起的等离子体整体的极向旋转在剪切层外沿着离子逆磁漂移方向，而在剪切层内则是沿着电子逆漂移方向的。