随机磁场对波驱动电流的影响

本文在准线性理论基础上考虑随机磁场对波驱动电流的影响,计算了随机磁场对波驱动的电流、波的共振耗散功率及波驱动电流的效率的修正。结果表明,在等离子体的中心区和梯度区其效应是不同的。对高相速、宽谱情形,这种效应是重要的。 关键词：     

捕获电子对低杂波与电子回旋波的协同效应的影响

电子回旋波和低杂波的协同效应可有效地提高两只波的电流驱动效率.本文数值研究了捕获电子效应对电子回旋波和低杂波协同的影响.结果显示,随着捕获角的增大,双波协同驱动电流会减小,且协同因子也会明显减小,即捕获角对两只波协同驱动流的影响要比其对单独驱动电流的影响更加敏感.通过加宽低杂波共振区可减弱电子回旋波电流驱动对捕获角的依赖,同时发现随着电子回旋波功率的增加,捕获角对电子回旋波电流驱动的影响也会变小.     

高频电磁波驱动等离子体电流

本文分析了高频电磁波驱动等离子体电流的效应,指出,波的电场力和洛仑兹力都对驱动电流有贡献;l=0或l≠0的共振都可能成为主要驱动机制,不同l的驱动效果有区别;非共振效应也可能超过共振效应而成为主要驱动机制,同时,波的碰撞耗散可能超过共振耗散而成为主要耗散机制。 关键词：     

托卡马克等离子体中的电子回旋波电流驱动

通过将波迹方程与相对论情况下的完全Fokker-Planck方程联合进行求解,研究了寻常波基频电子回旋波从托卡马克等离子体中平面弱场侧发射时的电流驱动。数值结果表明:随着等离子体电子密度、温度的提高, 功率沉积和电流分布的位置将向等离子体的边缘方向偏移,并且产生的总的驱动电流随之减小;入射波极向发射角和环向发射角度的改变对功率沉积、电流分布及其大小产生明显的影响。     

托卡马克等离子体不同平衡位形下的电子回旋波电流驱动

在给定的等离子体总电流和中心电流密度条件下,数值求解平衡方程,求出不同拉长比和三角形变因子的托卡马克等离子体温度、密度、磁场分布,然后通过求解波迹方程和Fokker-Planck方程,分别计算这些位形下的电子回旋波波迹和电流驱动.结果表明：电子回旋波X模从顶部发射时,随着拉长比的增大,波迹会向弱场侧偏移.电子回旋波X模从弱场侧发射时,电子回旋波在等离子体中传播沉积的功率份额随着拉长比的增大而增加,驱动电流位置随着三角形变因子的增大向等离子体中心移动.驱动电流位置随环向和极向发射角的减小向中心移动,对应的电流密度峰值也变大.     

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在考虑到捕获电子效应的情况下,对求解二维Fokker-Planck方程的编程进行了反弹平均的修改,使用了交替方向隐式法来求解方程。分析和计算了在不同扩散系数和不同共振区间的情况下,捕获电子效应对驱动电流的影响。结果显示：随着逆纵横比的增加驱动电流密度有明显的下降,在磁轴附近捕获电子效应对电流驱动影响很小;提高波功率并不能很好的改善捕获电子效应对电流驱动的影响;右移共振区间提高共振电子的速度,也不能很好的改善捕获电子效应对电流驱动的影响。所得结果与理论分析基本一致。     

捕获电子效应对电流驱动影响的数值研究

在考虑到捕获电子效应的情况下,对求解二维Fokker-Planck方程的编程进行了反弹平均的修改,使用了交替方向隐式法来求解方程。分析和计算了在不同扩散系数和不同共振区间的情况下,捕获电子效应对驱动电流的影响。结果显示：随着逆纵横比的增加驱动电流密度有明显的下降,在磁轴附近捕获电子效应对电流驱动影响很小;提高波功率并不能很好的改善捕获电子效应对电流驱动的影响;右移共振区间提高共振电子的速度,也不能很好的改善捕获电子效应对电流驱动的影响。所得结果与理论分析基本一致。     

低杂波驱动的径向共振电子流

在低杂波驱动电流的托卡马克装置中,波还将驱动径向共振电子流。这种径向流由共振电子径向平均流和共振电子径向扩散流两部分组成。它们主要联系于波电场的角向分量、在驱动电流的弛豫过程中,两种径向流的强度分别以不同的方式发生显著变化,径向流对波的纵向相速度与电子热速度的比值极为敏感,在低相速情形有较高的径向通量,可对等离子体的行为发生重要影响。 关键词：     

托卡马克等离子体不同运行模式下的电子回旋波电流驱动

在给定等离子体密度分布下，从电子、离子的能量方程出发，根据不同运行模式下等离子体的热传导率不同，分别求出了中心负剪切模式，常规剪切H模式和L模式下的等离子体温度分布，然后通过求解波迹方程与相对论情况下的Fokker-Planck方程，分别计算了这些模式下的电子回旋波电流驱动和波功率沉积.得到在中心负剪切下，驱动电流最大，驱动效率最高，功率沉积和电流分布区间跨度大；在常规剪切H模式下，驱动电流较小，分布区间跨度比较窄，驱动效率相对较低；在常规剪切L模式，驱动电流效率最低，分布区间跨度也非常集中. 关键词： 托卡马克 电子回旋波电流驱动 中心负剪切 常规剪切     

电子回旋波驱动的托卡马克芯部等离子体极向旋转

提出了一个驱动托卡马克芯部等离子体极向旋转的新途径：用电子回旋波产生芯部等离子体极向旋转.物理机制如下：在高功率的电子回旋波加热的托卡马克等离子体中，共振局域化现象将产生极向电场从而形成极向外高内低的离子密度分布；这个极向离子的积累可以克服来自磁泵的阻尼而使等离子体极向旋转退稳定.从流体力学方程和漂移动力学方程中，得到了等离子体旋转退稳的判别式.结果表明现有的电子回旋波加热功率水平可以驱动芯部等离子体的极向旋转. 关键词：     

随机驱动等离子体电流

本文探索波驱动等离子体电流的一种新机制,称之为随机驱动效应。在相干波与磁化等离子体相互作用的系统中,当波的强度超过某个阈值时,速度空间中的一些共振区将互相重迭。共振区的重迭可导致粒子的随机运动,引起速度空间中的扩散现象。如果在电子平行于磁场方向的速度分布中,这种重迭区是不对称的,这样,就可驱动纵向等离子体电流。 关键词：     

低杂波驱动电流在托卡马克中的分布

本文考虑了大振幅波场对电子的捕获引起的朗道阻尼共振区下限速度下移的机制,并用射线跟踪法计算了低杂波在托卡马克中传播轨迹上的能量沉积。根据能量沉积与低杂波驱动电流的焦耳热效应之间的关系,求出了驱动电流在托卡马克中的径向分布。计算结果与PLT,JFT-2的实验结果符合较好,对HL-1的计算结果也比较令人乐观。 关键词：     

激光等离子体共振吸收的波碎过程

用理论分析和粒子模拟方法对激光等离子体共振吸收的波碎过程进行了研究．讨论了温度参量对共振吸收的影响，发现在共振区域电子不但会被其在静电波势阱中的振荡加热，也会被朗道阻尼所加热；在低密度区域还存在着湍动加速机制．在一定的功率水平下，可以观察到二次波碎行为     

不同加热机制产生的超热电子的相干渡越辐射谐波研究

利用不同加热机制产生的超热电子所导致的相干渡越辐射(CTR)在谐波分量强度比上的不同，给出了区分飞秒激光等离子体相互作用产生超热电子过程中的主要与次要加热机制的一种可能方法.得到了加热周期不同的加热机制所产生超热电子的比例与CTR谐波分量的二倍频和一倍频的强度比之间的具体关系式.如果在实验上测到此谐波分量强度比，就可以推出不同加热机制在加热过程中所起作用的大致比例关系.另外，CTR谐波分量的强度比还与超热电子的温度、实验上所使用靶的厚度有一定依赖关系，对此作了较为详细的讨论. 关键词： 相干渡越辐射 超热电子 加热机制     

High pressure mössbauer studies of magnetic actinide systems

Due to the wider radial extent of 5f electrons when compared to their 4f counterparts, intermetallics of the light actinides show a broad spectrum of magnetic properties ranging from the localized magnetism of the lanthanides to the itinerant magnetism often found in transition metal compounds. One parameter which strongly influences the magnetic character of the compound is the actinide-actinide separation which can experimentally be varied by the application of high pressure. The question of 5f electron delocalization will be reviewed with respect to Moesshauer high pressure data on NpCo₂si₂, NpAl₂, NpOs₂ and new results will be presented of NpAs. The connection of hyperfine parameters with results of X-ray diffraction studies will be discussed.Work supported by the Bundesministerium für Forschung und Technologie, Federal Republic of Germany     

Spin correlations in REAl2 compounds aboveT c

Transverse fieldSR measurements in the paramagnetic region on polycrystalline samples of CeAl₂, NdAl₂, PrAl₂, GdAl₂, ErAl₂, HoAl₂, DyAl₂ and TmAl₂ are reported. We have observed increased damping rate and frequency shifts of the muon precession signal asT _c is approached from above. The shifts are linear in applied magnetic field, while the damping rates are more complicated functions of magnetic field strength and temperature.We interpret the damping as being partly due to inhomogeneous broadening proportional to the magnetic susceptibility, and partly due to apparent slowing down of RE spin fluctuations. These slow fluctuations are ascribed to the existence of correlations between the RE spins also at temperatures well aboveT _c. The variations of shifts and damping rates within the series of REAl₂ compounds will be discussed.     

Mechanisms of resonant laser ionization

An experimental investigation and numerical simulation of resonant laser breakdown are performed. As a result, quantitative agreement between the experimental data on the parameters of a dense resonant plasma (the electron density and the electron temperature) and the results of calculations in the range of detunings of the laser radiation from resonance Δλ>2–2.5 nm, in which the spatial instability of the intense resonant laser beam and the absorption of radiation are minimal, is obtained for the first time. It is shown that the previously proposed mechanism of resonant breakdown associated with laser-induced associative ionization introduces only a small correction to the final extent of ionization of the resonant plasma and scarcely alters its temperature. The influence of quantum stimulated inverse bremsstrahlung processes, which are usually described as collisions of the second kind in the resonance case, on the energy gain by electrons is analyzed for the first time in reference to specific experimental findings. The numerical calculations show that at detunings of the order of the Rabi frequency, the mechanism by which electrons gain energy through the resonant system does not reduce to collisions of the second kind and can significantly increase the density of the resonant plasma. However, in this range of detunings the laser beam is still strongly perturbed by instability processes, precluding a proper comparison of the theory with experiment. At large Δλ the classical and quantum cases differ from one another only slightly, and the values of N _e calculated for both mechanisms lie within the measurement error. Zh. éksp. Teor. Fiz. 111, 1274–1296 (April 1997)     

Transient behavior of the strong violet electroluminescence of Ge-implanted SiO2 layers

Si-based light emitters will be a key element of future optoelectronics. One of the most promising approaches is Ge implantation into thin SiO₂ films on crystalline Si. This system exhibits a strong violet electroluminescence with a power efficiency up to 0.5% [18], but the mechanism of electrical excitation is not yet fully understood. In this paper the electrical excitation of the luminescence centers is investigated by means of electrical and electroluminescence transient measurements. It is found that the most probable way to excite luminescence centers is the impact excitation by hot electrons. Whereas the injection is explained by trap-assisted tunneling of electrons from the substrate into the oxide, the electrons will be transported via traps or in the SiO₂ conduction band. Furthermore, the electroluminescence rise and decay time is estimated to be of the order of 100 μs. Received: 26 September 2001 / Published online: 29 November 2001