托卡马克逃逸电子能量的定标关系

在欧姆加热与辅助加热的托卡马克等离子体装置中，逃逸电子的约束时间τr与传统新经腆模式的理论预计值有所不同。文章使用1维数值模型，包括逃逸电子产生、加速和衰减效应，来推断逃逸能量εr与逃逸约束时间的关系。模拟结果给出逃逸能量εr和放电参数的定标律。     

HL-1M装置逃逸电子的定标律

在欧姆加热与辅助加热的托卡马克等离子体装置中，逃逸电子的约束时间τr与传统新经典模式理论的预计值有所不同。本文使用了1维数值模型，包括逃逸电子的产生、加速和衰减效应，来推断逃逸能量εr与逃逸约束时间的关系。模拟结果给出逃逸能量εr对放电参数的定标律。     

HL-1M 欧姆放电的电子能量约束定标律

通过电子储能的计算，编制出用于分析HL-1M电子能量约束定标律的数据库。用它与现有的欧姆能量约束定标律进行分析比较，结果表明，HL-1M电子能量约束与Alcator欧姆能量约束定标律的预测结果一致，能量约束饱和的密度值为4.8×1013cm-3。用标准回归分析给出了初步的HL-1M电子能量约束定标律，＿＿，并分析了HL-lM欧姆电子能量约束与输运的关系。     

HL-1装置逃逸电流的数值模拟

本文对HL-1装置放电中的逃逸电流进行了零维数值模拟。考虑了逃逸电子的产生和损失,电子及离子的能量平衡与粒子数平衡。数值结果与实验较为符合。     

逃逸电子和不稳定性波反常多普勒共振实验研究

利用电子回旋辐射诊断系统并结合其他相关诊断研究了HL-2A托卡马克中逃逸电子与波间的反常多普勒共振作用.结果显示:欧姆放电下提高等离子密度能抑制逃逸电子束的不稳定性,但等离子密度的再次降低导致逃逸电子又会激发不稳定性波,并耦合不稳定性波发生二次反常多普勒共振作用.利用统计方法分析了HL-2A上不同放电阶段逃逸电子反常多普勒共振阈值(ωpe/ωce)区间大致都在0.17-0.54范围内.此共振机制导致逃逸电子在速度空间被波散射,平行能量转化到垂直能量,pitch角增加,同步辐射功率增强,逃逸电子能量限制在反常多普勒效应的阈值能量附近.基于反常多普勒共振的逃逸抑制能有效减轻逃逸电子对装置第一壁的损坏.     

HL-1装置硬X射线能谱及长脉冲放电与硬X射线的发射关系

在HL-1装置上初步测硬(?)射线能谱,能量达5MeV。实验观测到长脉冲放电与硬(?)射线的关系,并得到逃逸电子的径向扩散。     

HL-1装置中的相对论性非热辐射

在垂直于大半径方向用两个固定频率((?)0和(?)5GHz)的毫米波段外差接收机研究了在HL-1装置中等离子体的非热辐射。根据这些辐射与等离子体密度的关系,HL-1装置的放电可分为4种类型,并得到两个临界密度。这些辐射特性被认为是与逃逸放电性质和逃逸动力学不稳定现象有关。在实验中还观察到了与这种不稳定性有关的一系列等离子体宏观现象以及由此引起的逃逸损失。     

SAS系统在HL-2A能量约束数据分析中的应用

利用HL-2A装置实验数据,初步建立了面向ITERL DB2.0版本的能量约束数据库,采用了统计分析系统(SAS)对HL-2A约束数据进行了分析和评估,开展了能量约束时间对密度的定标律研究,并得到了初步结果。最后通过与ITER定标律和原ASDEX数据的比较,对HL-2A装置上L-模约束品质和欧姆加热条件下斯必泽电阻率对温度的依赖关系进行了讨论。     

托卡马克等离子体电子逃逸阈值实验研究

本文采用统计方法分析了HL-2A托卡马克装置上欧姆放电条件下的实验数据,根据硬X射线出现时刻的等离子体环电压、 中心线平均等离子体电子密度等参数, 计算出电子逃逸的实验阈值, 并与初级产生机制下逃逸电子的理论阈值进行对比. 实验数据表明逃逸电场阈值明显高于相对论碰撞理论预测, 抑制电子逃逸现象的临界电子密度明显比理论预测的低. 这与ITPA（International Tokamak Physics Activity）在D3D, TEXTOR, FTU, KSTAR等装置得出的实验结果吻合. 针对逃逸现象出现时刻硬X射线增长率的实验研究发现初级产生机制下逃逸电子的增长率与电场强度大小成正比, 与中心线平均等离子体电子密度成反比, 此现象验证了通过减小环电压或提高等离子体密度的方法可以抑制电子逃逸现象.     

托卡马克等离子体电子逃逸阈值实验研究

本文采用统计方法分析了HL-2A托卡马克装置上欧姆放电条件下的实验数据,根据硬X射线出现时刻的等离子体环电压、中心线平均等离子体电子密度等参数,计算出电子逃逸的实验阈值,并与初级产生机制下逃逸电子的理论阈值进行对比.实验数据表明逃逸电场阈值明显高于相对论碰撞理论预测,抑制电子逃逸现象的临界电子密度明显比理论预测的低.这与ITPA(International Tokamak Physics Activity)在D3D,TEXTOR,FTU,KSTAR等装置得出的实验结果吻合.针对逃逸现象出现时刻硬X射线增长率的实验研究发现初级产生机制下逃逸电子的增长率与电场强度大小成正比,与中心线平均等离子体电子密度成反比,此现象验证了通过减小环电压或提高等离子体密度的方法可以抑制电子逃逸现象.     

Observations of Runaway Electron Generation during Disruptions on HL-2A Tokamak

The major disruption can not only lead to the great heat loads and produce the large electromagnetic force on the first wall and divertor plates, but also can generate the runaway electrons. The runaway electrongeneration is a dangerous event for tokamak operation.     

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利用硬X射线诊断监测逃逸电子,研究了HT-7装置放电初始阶段不同等离子体初始密度对逃逸电子产生过程的影响。实验结果表明,提高等离子体初始密度能有效地抑制逃逸电子的产生。     

HL-1装置长脉冲放电的初步分析

本文初步分析了HL-1装置物理调试中获得的长脉冲放电的性质,简化模型计算结果与现有实验数据符合较好。初步判断,长脉冲放电尾部主要是逃逸电流。并提出了下一步工作的若干建议。     

Runaway Electron Measurements in the EAST Tokamak

An experimental study of runaway electrons in the EAST tokamak has been performed by a recently developed multi‐channel hard x‐ray diagnostics based on NaI(TL) scintillator detectors. It is found that in the current quench phase, the inductive loop voltage plays an important role in the generation of runaway electrons. And the avalanche mechanism was the main mechanism for runaway electrons after the disruptions. The distribution and transportation of runaway electrons were also investigated by multi‐channel hard x‐ray diagnostics. It is also found that the intensity of runaway electrons emission in the core plasma was much higher than those in the downside of the cross‐section, while the emission intensity of runaway electrons in the core plasma was almost the same. Calculated shrinking coefficient of runaway electrons emission after the plasma disruption was about 26 m/s according to the experimental data (© 2010 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

提升等离子体初始密度抑制逃逸电子的实验研究

利用硬X射线诊断监测逃逸电子,研究了HT-7装置放电初始阶段不同等离子体初始密度对逃逸电子产生过程的影响。实验结果表明,提高等离子体初始密度能有效地抑制逃逸电子的产生。     

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)     

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利用硬X射线探测系统监测HT-7托卡马克装置中逃逸电子轰击到装置第一壁材料时所产生的高能硬X射线,研究了在放电平顶阶段提高等离子体密度对逃逸电子行为的影响。实验结果表明,通过提高放电平顶阶段等离子体密度,HXR强度迅速降到很低的水平,这意味着能有效减少这个阶段形成的逃逸电子的数目及能量。     

用电子回旋辐射谱研究电子速度分布

本文描述了HL-1托卡马克中,各放电阶段的电子回旋辐射谱的特点。文中用简单的物理模型计算了这种辐射谱。计算结果和实验的比较可以对非平衡态电子速度分布,高能电子螺距角,以及逃逸电子的空间定域,非热辐射的时间突变作出详细的解释,由此对HL-1托卡马克低密度放电条件下的逃逸行为进行了研究。     

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用NaI闪烁体探测器组成的逃逸电子诊断系统和CdTe半导体探测阵列组成的快电子轫致辐射诊断系统,研究了一定等离子体密度条件下低杂波功率和等离子体电流对逃逸产生的影响以及一定低杂波功率下等离子体密度对逃逸电子产生的不同作用效果。根据实验数据计算了HT-7装置等离子体中电子逃逸的阈值电场和一定放电条件下电子逃逸的阈值能量。     

托卡马克等离子体逃逸放电中的驰豫振荡与电子回旋激射不稳定性

我们研究了托卡马克等离子体进制电子引起的电子回旋激射不稳定性发生的条件，发现由反常多普勒效应及切伦科夫效应确定的准稳态速度分布又会激发电子回旋激射不稳定性，且其对本底电子回旋辐射的放大频段低于回旋频率，这与ＨＬ－１实验观察一致。