SWIP—RFP装置慢斜升放电的反场箍缩实验

在硅化后的良好器壁条件下，采用慢斜升放电模式，获得了具有高电流密度和较高温度的反场箍缩（ＲＦＰ）等离子体，在实验中观测到磁通长时间的持续增长，随等离子体电流增大而增大，并出现与环向磁通相伴的ＭＨＤ扰动现象，实验证实，斜升放电的ＲＦＰ等离子体存在“发电机”效应，ＲＦＰ位形维持时间长达８００μｓ，等离子体电流约１００ｋＡ，电子和离子温度分别达到７０ｅＶ和８５ｅＶ。     

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在HL-2A装置孔栏位形放电的等离子体实验中,电子回旋辅助加热期间观察到了等离子体约束改善的现象,并对等离子体从低约束模式(L模)向约束改善模式转换时的等离子体线平均电子密度、等离子体储能、分界面内辐射功率、能量约束时间、Hα辐射等进行了研究。同时,分析了电子密度和等离子体辐射功率的空间分布随时间的演化。对改善约束的相关功率(辅助加热、欧姆加热功率和损失功率)进行了分析,并研究了等离子体约束改善转换时的边界净输入功率(阈值)与电子线平均密度和环向磁场的关系。     

HL-2A装置的约束改善和边界净输入功率分析

在HL-2A装置孔栏位形放电的等离子体实验中,电子回旋辅助加热期间观察到了等离子体约束改善的现象,并对等离子体从低约束模式(L模)向约束改善模式转换时的等离子体线平均电子密度、等离子体储能、分界面内辐射功率、能量约束时间、H_α辐射等进行了研究。同时,分析了电子密度和等离子体辐射功率的空间分布随时间的演化。对改善约束的相关功率(辅助加热、欧姆加热功率和损失功率)进行了分析,并研究了等离子体约束改善转换时的边界净输入功率(阈值)与电子线平均密度和环向磁场的关系。     

磁场约束下激光诱导等离子体光谱强度演化研究

对磁场约束下激光诱导铜等离子体光谱强度演化进行了实验研究,分析了在磁场约束环境下的等离子体光谱强度演化过程以及激光能量对光谱增强的影响.实验结果表明:在磁场约束下铜等离子体内原子光谱和离子光谱均有所增强,在磁场约束下Cu I 510.55 nm谱线强度时间演化过程中在1.2—5.7μs时间范围内附近出现双峰结构,在距离靶材表面0—1.4 mm空间范围内磁场约束Cu I 510.55 nm光谱增强明显.Cu I510.55 nm和Cu I 515.32 nm光谱增强因子随激光能量的增加呈单调递减变化,激光能量20 mJ时增强因子最大分别为11和8.对磁场约束下等离子体发射光谱强度增强的物理原因进行了探讨.     

静电堵漏串级镜MM－4U的约束位形的理论研究

本文分析了双会切静电堵漏串级磁镜ＭＭ－４Ｕ中粒子损失的可能机制，考虑了等离子体粒子能量的切断，从平衡的Ｖｌａｓｏｖ方程的解出发，数值求解了一组静态的达朗倍尔方程，即Ｐｏｉｓｓｏｎ方程和Ｍａｘｗｅｌｌ方程，得到了等离子体电位、密度及非中性度（净余电子数密度）分布。结果表明，堵漏电压及堵漏电极极板的几何位形、磁场位形及磁场大小、电子温度及电子－离子温度比在串级磁镜的约束位形的形成中起着重要的作用。     

等离子体成像的初步诊断结果

HL-2A装置的主要目标是开展高参数条件下改善等离子体约束实验，研究剖面控制和建立先进约束位形。在偏滤器物理方面，研究等离子体粒子与能量控制、边界输运及刮削层物理机制，此外也可以进行二级加热和电流驱动。     

SWIP—PFP装置反场箍缩位形研究

ＳＷＩＰ－ＲＦＰ装置是具有金属真空室的环形反场箍缩（ＲＦＰ）装置。在初始气压，初始环场，可控辅助反场和等离子体自反效应的不同情况下，做了反场建立条件的实验。在有自反效应和可控辅助反场时间配合的三种运动情况下，反场箍缩放电已实现。本文给出了反场箍缩位形实验预测的结果，实验测出反场箍缩位形的等离子体电幅值，脉冲长度与相关因素的依赖关系。实验结果表明在无功率短路情况下，等离子体存在时间τｐ≥０．３ｍｓ。     

HL－1装置辅助加热等对能量约束的影响

在ＨＬ－１托卡马克上进行了辅助加热、加料、电流驱动的物理实验研究。在改善等离子体约束方面，某些实验取得了较好的结果。在适当的稳定放电条件下，低杂波电流驱动和弹丸注入辅助加料，均能使等离子体能量约束得到一定程度的改善，与相同密度条件下的欧姆加热放电相比，能量约束时间提高了约３０％。在电子回旋共振加热等离子体实验中，等离子体总能量明显增加，但与相同密度条件下的欧姆加热放电相比，能量约束时间减少了约２０％。     

HL-2A等离子体约束参数的实时确定

在HL-2A等离子体放电过程中，利用CF编码计算出的等离子体边界磁场，计算出Shafranov 积分S₁，S₂和S₃,再利用反磁磁通导出极向比压β_p，等离子体内自感l_i，等离子体磁轴的大半径R_m，等离子体的能量W_dia，能量约束时间τ_E；再用电流矩导出等离子体的电流中心(R_c,Z_c).实时确定这些量对于及时了解和改进装置的放电和改善等离子体性能很有意义. 关键词： 等离子体约束 Shafranov 积分     

利用低杂波改善约束的实验研究

介绍了在HT-6M托卡马克上,利用双低杂波的组合,成功地实现了准稳态的高约束模式运行. 能量约束时间提高两倍以上,粒子的约束在较高密度下依然改善3倍以上.通过应用波扩散及 电流径向扩散方程计算低杂波电流传播的方法,对一组典型的数据进行数值模拟.计算表明 ,在HT-6M低杂波实验中,由于纵场较低,密度较高,低杂波的能量沉积在离磁轴较远的位 置,使等离子体电流密度分布成为反剪切位形,内部输运垒地形成,大大提高了等离子体的 约束状况.实验数据也给出了反剪切的证据. 关键词： 托卡马克 低杂波 约束改善     

HL—1装置辅助加热等对能量约束的影响

在ＨＬ－１托卡马克上进行了辅助加热，加料，电流驱动的物理实验研究。在改善等离子约束方面，某些实验取得了较好的结果。在适当的稳定放电条件下，低杂波电流驱动和弹丸注入辅助加料，均能使等离子体能量约束得到一定程度的改善，与相同密度条件下的欧姆加热放电相比，能量约束时间提高了约３０％。在电子回旋共振加热等离子体实验中，等离子体总能量明显增加，但与相同密度条件下的欧姆加热放电相比，能量约束时间减少了约２０％     

HL—1装置偏压电极类H模能量约束时间研究

能量约束时间是衡量环流器等离子体约束性能的重要参数。分析表明，在加偏压电Ｌ模过渡到类Ｈ模的过程中，如果等离子体的辐射损失功率与总损失功率之比显著变化，则扣除辐射损失的能量约束时间的增量是一种更好的衡量约束得到改善的尺度。在这种考虑之下，我们讨论ＨＬ－１等离子体偏压电极Ｌ模－类Ｈ模过的能量约束及电子热传导特性。     

自约束球形等离子体的平衡与稳定性

本文用磁流体力学的概念,解释并证实了在环境压力P₀中确可存在平衡且稳定的球形等离子体。同时发现在自约束的等离子体平衡态不可能是无力场位形。还证明自约束的球状等离子体平衡态不唯一。计算结果表明,等离子体火球内部的压力P小于环境压力P₀,与球形马克的磁场形态比较后发现自约束等离子体火球中的磁轴向中心偏移约10％,磁场的剪切稍弱。用Mercier判据可初步得知自约束球形等离子体平衡态是关于局域模稳定的。 关键词：     

静电堵漏串级镜MM—4U贩约束位形的理论研究

本文分析了双会切静电堵漏串级磁镜ＭＭ－４Ｕ中粒子损失的可能机制，考虑了 等离子体粒子能量的切断，从平衡的Ｖｌａｓｏｖ方程的解出发，数值求解了一组静态的达朗倍尔方程，即Ｐｏｉｓｓｏｎ方程和Ｍａｘｗｅｌｌ方程，得到了等离子体电位，密度及非中性度（净余电子数密度）分布。结果表明，堵漏电压及堵漏电极板的几何位形，磁场位形及磁场大小，电子温度电子－离子温度比在串级磁镜的束位形的形成中起着重要的作用。     

激光等离子体在螺线管发散磁场中的特性研究

激光烧蚀等离子体(LAP)可用作粒子加速器和离子注入器中使用的离子源。相较于其它离子源,激光离子源在流强上具有优势,但由于产生的离子束脉冲时间短,限制了其在加速器中的广泛应用。实验中通过对激光等离子体扩散区域引入螺线管磁场进行约束,实现了对激光等离子体脉冲时间结构的调制。为了研究螺线管磁场对LAP的影响,实验使用了不同的激光能量(1~8 J)来生产具有不同初始条件的激光等离子体,并应用了不同的磁场强度来约束激光等离子体。在螺线管边缘场,通过可移动的法拉第筒(FC)对激光等离子体的横向分布进行测量。对于不同初始状态的等离子体,随着磁场的增加,其离子脉冲的主要参数(脉冲总电荷量、峰值流强、脉宽)均呈现先上升后逐渐饱和的变化趋势。另外,在没有磁场的条件下,在所测量位置处,等离子体的横向呈均匀分布;而在磁场约束的条件下,等离子体明显向轴线聚集。以上实验结果对进一步了解磁约束激光等离子体的特性具有重要意义。     

利用环向电场提升等离子体电流以改善约束状态

利用一个小的环向涡旋脉冲电场（４．４Ｖ／ｍ，０．４５ｍｓ）成功地将ＨＴ－６Ｍ托卡马克等离子体电流从第一平顶（５５ｋＡ）提升到６０ｋＡ的第二平顶。其电流上升率大于１２ＭＡ／ｓ，电流上升时间远小于经典趋肤时间，实验中观察到了标志等离子体约束改善的明显物理现象。等离子体电流提升后，粒子约束时间提高了２．１倍，能量约束时间提高了１．６倍。 关键词：     

识别TdeV托卡马克等离子体的边界和中心位置

用虚壳原理可以得到TdeV托卡马克等离子体边界、电流中心和X点,用最小二乘法可以确定Glad-Shafranov方程解中的待定参数。用探针测量极向磁场,初始时等离子体电流被看作是线电流,然后被虚壳电流代替。这个虚壳电流在等离子体内部产生负的约束磁场,在等离子体外部产生的磁场与等离子体电流产生的磁场一致,所用的叠代法充分快,可以在两次放电间给出等离子体图象,重建的位形与TV成像非常一致。     

用于半导体加工的腔耦合—磁多极型ECR源的研究

本实验室研制出一台谐振腔耦合－多极场位形的电子回旋共振（ＥＣＲ）微波等离子体源（ＭＥＰ）。采用朗谬探针和离子能量分析器，测量了ＭＥＰ中Ａｒ等离子体的放电特性。实验结果表明，ＭＥＰ能在很宽的运行参数范围，高效率地产生具有较高密度、较低离子温度和空间电位的大面积均匀等离子体，特别适合于半导体加工应用研究。     

用于半导体加工的腔耦合－磁多极型ECR源的研究

本实验室研制出一台谐振腔耦合一多极场位形的电子回旋共振（ＥＣＲ）微波等离子体源（ＭＥＰ）。采用朗谬探针和离子能量分析器，测量了ＭＥＰ中Ａｒ等离子体的放电特性。实验结果表明．ＭＥＰ能在很宽的运行参数范围，高效率地产生具有较高密度、较低离子温度和空间电位的大面积均匀等离子体，特别适合于半导体加工应用研究。     

HT-7超导托卡马克调制电流改善等离子体约束

 在HT-7超导托卡马克上进行了电流调制改善等离子体约束物理实验，获得了初步的实验结果。对电流调制时的径向电场进行了数值计算和讨论。当等离子体环向电流以适当的频率和幅值周期性调制时，低模数的磁流体不稳定性得到明显的抑制，等离子体中心电子温度增加了33%，等离子体电子密度分布明显陡化，能量约束时间增加了27%~45%。杂质辐射周期性减少,粒子约束时间增加了2倍。在等离子体边界产生更强的径向负电场。