俘获电子效应对低杂波电流驱动的影响

利用的程序是基于FASTFP开发的RFP准线性Fokker-Planck程序，该程序适用于各种辅助加热和电流驱动的动力学计算.利用开发的编码对低杂波在托卡马克等离子体中的吸收和驱动效率进行了Fokker-Planck计算，考查了环形托卡马克装置的纵横比对波功率沉积和电流驱动效率产生的作用.研究表明，俘获电子效应对低杂波电流驱动的影响与波驱动的功率谱结构有关.俘获电子的平行速度较低，优化的功率谱可以在共振的电子数和俘获电子之间取得折中.俘获电子效应可以使低杂波电流驱动效率减小30%. 关键词： Fokker-Planck方程 俘获电子效应 低杂波电流驱动     

HL－1M低混杂波电流驱动中的径向扩散效应

本文利用低混杂波电流驱动的准线性理论模型，研究了由于磁场的随机涨落而引起的快电子的反常输运对驱动电流分布和驱动效率的影响。结果表明，高能电子径向扩散将使驱动电流分布变平和展宽，同时驱动电流减小。     

低杂波电流驱动中的雪崩逃逸增强及鱼骨不稳定性

等离子体中存在的一定数量的高能逃逸电子（E≥1MeV)通过大角度库仑散射从等离子体中碰撞出二次电子，二次电子被低杂波有效地加速成为逃逸电子，这些逃逸电子又被正反馈回等离子体，形成雪崩现象。在此过程中，一部分获得较大横向动量的二次电子或由低杂波驱动的高能电子可能被香蕉轨道捕获，这些被捕获在磁岛中的电子与某种模式的磁场扰动共振时，就出现鱼骨不稳定现象。     

Improved lower hybrid current drive efficiency with IBW heating in the HT-7 tokamak

Lower hybrid current drive (LHCD) efficiency in the HT-7 tokamak is observed to increase about 30% with ion Bernstein wave (IBW) heating. The current drive efficiency as high as has been reached in HT-7 thanks to an LHCD/IBW synergy. The IBWs are significantly coupled to the fast electrons produced by the lower hybrid waves, thus results in higher fast electron photon temperature in the combined LHCD + IBW scenario. The interaction of LHCD + IBW improved current drive efficiency.     

托卡马克等离子体LHCD与ECCD的协同作用

本文通过求解Fokker-Planck方程和射线追踪技术,详细研究了托卡马克等离子体中,低混杂波电流驱动(LHCD)与电子回旋波电流驱动(ECCD)的协同作用,结果表明,这种协同作用有利于用EC波驱动电流;捕获电子效应对电流驱动有一定影响,特别是O波弱场注入时,影响更为明显;驱动的电流对平衡磁场很敏感,磁场的大小也影响驱动电流的剖面。     

托卡马克高场侧低杂波电流驱动模拟研究

利用GENRAY/CQL3D程序研究了EAST装置双零位形下高场侧和低场侧发射低杂波的电流驱动情况。模拟发现,电子密度较小时,高场侧低杂波电流驱动效果不如低场侧。随着电子密度的增加,高场侧低杂波电流驱动的优势逐渐显现,从高场侧发射的低杂波可以将能量沉积在更加靠近等离子体中心的位置。提高环向磁场强度有利于低杂波在高密度条件下传播。增大电子密度时,同比例增大磁平衡位形中的等离子体压强,高场侧低杂波电流驱动效果好于低场侧。     

东方超环上低杂波驱动等离子体环向旋转实验研究

旋转和旋转剪切能抑制磁流体不稳定性和增强等离子体约束.低杂波电流驱动作为未来聚变堆上可能的旋转驱动手段,探索低杂波在现有托卡马克装置上驱动等离子体旋转的驱动机制,可以为未来的聚变堆上旋转预测提供重要参考.在东方超环托卡马克装置上,早期发现了2.45 GHz的低杂波能有效驱动等离子体旋转的现象,认为是边界旋转的改变导致芯部旋转的同电流方向的增加造成的.更高频率下4.6 GHz低杂波电流驱动可以更有效地驱动同电流方向的等离子体旋转.本论文分析在欧姆背景等离子体下,不同功率的低杂波对等离子体环向旋转的影响,研究安全因子剖面变化对环向旋转的关系,利用功率调制获得了低杂波驱动旋转实验中的环向动量输运系数变化情况,发现环向动量扩散系数(χφ)、环向动量箍缩系数(Vpinch)的数值大小趋势是从芯部向靠外的区域逐渐变大.这与低杂波驱动环向旋转时,环向旋转速度由靠外的区域向芯部传递的特性吻合.     

电子温度对HL－1托卡马克低杂波电流驱动的影响

本文利用较简单的计算模型计算低杂波沿射线轨迹的能量沉积和电流分布。结果表明，当等离子体中心电于温度不太高（Ｔｅ＜１ｋｅＶ）时，边缘冷等离子体区电子－离子碰撞吸收的能量占相当大的比例，因此电流驱动效率较低。提高中心和边缘电子温度，将较大幅度地增加低杂波电流驱动效率，从而可解释为什么在小托卡马克中低杂波电流驱动效率比在大、中型托卡马克中小得多。     

低杂波电流驱动的数值模拟

通过求解二维FokkerPlanck方程,得到了HT7托卡马克低杂波驱动电流随时间的演化关系及其空间分布,理论值与实验结果基本符合,为HT7托卡马克实验提供了理论依据.通过解电流扩散方程,考虑了快电子的径向扩散效应对驱动电流的影响 关键词： 低杂波电流驱动 数值模拟 径向扩散     

HL-2A装置的LHCD运行区域与驱动电流分布控制

讨论了低杂波电流驱动（LHCD）实验中电流驱动效率、电流分布控制与等离子体参数和入射波谱的关系,以及波的可近性对确定功率沉积分布的作用。讨论了控制电流密度分布的方法及在HL－2A装置上实现中心负剪切位形的可能性。     

HT-7托卡马克大功率低混杂波电流驱动的实验研究

在HT-7超导托卡马克成功进行了大功率（P_LHW=100—800 kW,f=2.45 GHz）低混杂波电流驱动实验.研究了不同入射功率和等离子体密度下的低混杂波电流驱动效率.获得了以平均电子密度增加、氘阿尔法（D_α）线辐射减少为特征的粒子约束改善;粒子约束时间τ_p增加了约1.5倍.仔细研究了能量约束时间与等离子体密度和低混杂波功率的关系. 关键词： 托卡马克 低混杂波 约束改善 电流驱动效率     

低杂波电流驱动下HT-7超导托卡马克逃逸电子行为

 HT-7托卡马克的逃逸电子诊断系统由CdTe,BGO,Na三种探测器组成,可以用来观测逃逸电子撞击托卡马克第一壁材料产生的硬X射线轫致辐射,它的能量响应范围是0.3~1.5 MeV。结合电子回旋辐射、中子等诊断手段,研究了HT-7超导托卡马克在低杂波电流驱动下的逃逸电子行为。实验结果显示：高功率低杂波的关断和低功率低杂波的投入都会增强逃逸电子的产生,但是如果低杂波可以将等离子体环电压降低到逃逸的阈值电场以下,低杂波的投入就可以抑制电子的逃逸。逃逸电子的产生还和低杂波功率有着密切的关系,可以通过控制低杂波的投入和关断的时刻以及改变低杂波功率来抑制逃逸电子的产生。     

托卡马克等离子体环向电流的锯齿效应

本文从动力论出发，分析了在托上瞳马克欧姆感应驱动和低杂波驱动等离子体的组合放电中，锯齿崩塌时，循环电子和俘获电子对环向电流及其密度产生的调制作用。     

Sawtooth-like electron density oscillations under laser blow-off and lower hybrid current drive in HL-1M tokamak

By using of a six-channel HCN laser interferometer, the sawtooth-like density oscillations without being exhibited in the ohmic phase plasma have been observed during lower hybrid current drive (LHCD) discharges in the HL-1M device. There are often accompanied by injected impurity with laser blow-off. Analyses show that this kind of density sawtooth-like oscillation comes from the mutual effect of LHCD and impurity. An available mechanism is the loss of superthermal electrons by the magnetic perturbation, which is caused by the crash of the central accumulated impurities.     

低杂波电流驱动中径向扩散效应的数值模拟

应用改进后的程序详细计算了不同径向扩散系数对低杂波电流驱动剖面分布的影响。通过计算发现:考虑径向扩散效应后,驱动电流分布变平展宽,电流驱动的分布随着扩散系数的增大逐渐向外层移动,由局域性分布演化成非局域性分布;驱动电流的大小和效率随着扩散系数的增大而降低。     

�п�����е��ӻ���������Ӳ�Эͬ���������ĸ�ЧӦ����

The synergy current drive by combining electron cyclotron wave (ECW) with lower hybrid wave (LHW) can be used to either increase the noninductive current drive efficiency or shape the plasma current profile. In this paper, the synergy current drive by ECW and LHW is studied with numerical simulation. The nonlinear relationship between the wave powers and the synergy current of ECW and LHW is revealed. When the LHW power is small, the synergy current reduces as the ECW power increases, and the synergy current is even reduced to lower than zero, which is referred as negative synergy in the this context. Research shows that the mechanism of the negative synergy is the peaking effect of LHW power profile and the trapped electrons effect. The present research is helpful for understanding the physics of synergy between electron cyclotron current drive and lower hybrid current drive, it can also instruct the design of experiments.     

Observation of Runaway Electron Behaviour During Disruptions in LHCD Discharges in the HT‐7 Tokamak

Production of runaway electrons during disruptions has been observed in the HT‐7 Tokamak. The runaway current plateaus, which can carry part of the pre‐disruptive current, are observed in lower‐hybrid current drive (LHCD) limiter discharges. It is found that the runaway current can mitigate the disruptions effectively. We can use gas puffing to increase the line‐averaged density to restrain the runaway electrons and rebuild the plasmas after the disruptions. Detailed observations are presented on the runaway electrons generated following disruptions in the HT‐7 tokamak discharges. The results indicate that the magnetic oscillations play a significant role in the loss of runaway electrons in disruptions. There are two important preconditions to rebuild plasmas by runaway electrons after the disruptions. One of them are weak magnetic oscillations; another one are LHWs (lower‐hybrid waves) (© 2011 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

KT—5C托卡马克射频波加热实验用回路天线的负载阻抗测量

针对ＫＴ－５Ｃ托卡马克装置等离子体的射频离子回旋波加热实验，本文给出一种回路天线负载阻抗的简便测量方法和测量结果。该方法的特点是，只涉及射频电流相对比值的测量，不要求专用设备，因此使物理量的标定、数据记录和处理都变得简单易行。     

Hot electrical conductivity in lower hybrid current drive plasmas in the HT-7 tokamak

The interaction between the hot electrical conductivity and the residual electric field have been investigated in lower hybrid current drive (LHCD) experiments with non-zero loop voltage in the HT-7 tokamak. It has been found that the hot electrical conductivity contribute significantly to the current drive in partial non-inductively sustained plasmas. The hot electrical conductivities under different lower hybrid power levels and different parallel refractive indexes have been obtained. It is comparable to the Spitzer conductivity in high power LHCD experiments.     

低杂波电流驱动中径向扩散效应的数值模拟

应用改进后的程序详细计算了不同径向扩散系数对低杂波电流驱动剖面分布的影响。通过计算发现:考虑径向扩散效应后，驱动电流分布变平展宽，电流驱动的分布随着扩散系数的增大逐渐向外层移动，由局域性分布演化成非局域性分布；驱动电流的大小和效率随着扩散系数的增大而降低。