HL－1托卡马克杂质注入实验及杂质输运特性的研究

本文给出了ＨＬ－１托卡马克在通常欧姆放电和偏压诱发Ｈ模放电条件下，脉冲注入杂质气体的实验结果以及对杂质在通常欧姆等离子体和偏压诱发Ｈ模等离子体中的输运研究结果。实验结果表明，在ＨＬ－１上偏压诱发Ｈ模等离子体中对杂质的约束性能明显优于在通常欧姆等离子体中对杂质的约束性能。杂质输运的数值模拟结果说明，无论在通常欧姆等离子体中，还是在偏压诱发Ｈ模等离子体中，杂质的输运系数都比新经典理论预计的要大得多，输运是反常的。在偏压诱发的Ｈ模等离子体中引入杂质输运“位阱”概念，能够对杂质离子约束时间长的实验现象进行很好的描述。合理地解释了在偏压杂质注入实验中杂质辐射上升时间长、衰减慢的现象。     

低混杂波电流驱动下注入杂质的输运

在欧姆放电和低混杂波电流驱动条件下,应用激光吹气技术注入金属杂质,用真空紫外谱仪测量了杂质线的辐射,给出了ＨＬ－１Ｍ 装置欧姆等离子体和低混杂波电流驱动等离子体杂质输运的研究结果。用杂质输运程序ＬＢＯ进行数值模拟,得出了等离子体中杂质的扩散系数Ｄ（ｒ） 和对流速度ｖ（ｒ）。在低混杂波电流驱动条件下,等离子体杂质的输运系数相对欧姆放电等离子体杂质的输运系数减小了５０％ 左右。结果表明,在ＨＬ－１Ｍ 装置上低混杂波电流驱动等离子体相对通常欧姆等离子体杂质的约束性能明显得到了改善     

HL-lM装置杂质粒子输运与约束特性

在HL-lM装置上利用激光吹气技术,在等离子体边缘瞬态注入少量Al杂质粒子,通过对真空紫外光谱和软X射线区的杂质辐射测量,分别研究了欧姆等离子体和低杂波电流驱动等离子体两种情况下,Al杂质粒子输运与约束特性。结果表明：在欧姆等离子体和低杂波电流驱动等离子体两种情况下,等离子体中心区,在没有MHD锯齿震荡和有MHD锯齿震荡非锯齿破裂期间,杂质粒子输运基本上受新经典规律支配;在有MHD锯齿震荡锯齿破裂期间,杂质粒子输运受MHD不稳定性支配,但其时间很短(通常小于300μs),所以在这种情况下,杂质粒子输运的平均效应比新经典值稍大。而约束区杂质粒子输运则比新经典的值大很多,是反常的。在一定条件下低混杂波电流驱动可以改善等离子体粒子约束。     

通过Hα／Dα及杂质辐射研究HL—1等离子体特体

利用石英光纤光导，ＷＤＳ－３单色仪和光电倍增管等构成的８道光电系统，通过观察Ｈα／Ｄα及杂质的辐射，研究了在低温杂波电流驱动、电子回旋共振热、氩弹丸注入、孔栏加偏压及补送氦气等不同放电条件下的ＨＬ－１托卡马克等离子体的特体，并得到了较好的结果。     

通过H_α／D_α及杂质辐射研究HL－1等离子体特性

利用石英光纤光导、ＷＤＳ－３单色仪和光电倍增管等构成的８道光电系统，通过观察Ｈ_α／Ｄ_α及杂质的辐射，研究了在低混杂波电流驱动（ＬＨＣＤ）、电子回旋共振加热（ＥＣＲＨ）、氩弹丸注入、孔栏加偏压及补送氦气等不同放电条件下的ＨＬ－１托卡马克等离子体的特性，并得到了较好的结果。     

HT-6M托卡马克装置杂质输运

利用多道可见光谱探测系统和近紫外转镜系统测量了HT-6M托卡马克等离子体中杂质的时空分布.建立完备的杂质输运程序，数值模拟碳、氧杂质在欧姆放电时的输运行为，得出了杂质的扩散和对流系数、不同电离态杂质离子密度、辐射功率密度和有效电荷数的空间分布. 分析低混杂波电流驱动（LHCD）期间杂质行为，结果表明等离子体粒子约束、杂质约束和能 量约束提高，辐射功率和有效电荷数减小. 关键词： 托卡马克 杂质输运 扩散系数 对流系数     

HT—6B的Zeff监测及RHF对杂质约束的影响

本文通过测量ＨＴ－６Ｂ等离子体中ＯⅥ的线辐射强度随放电参数的变化，利用杂质输运分析的数值结果，给出了在等离子体参数很大的变化范围内［ｎｅ＝（０．２－２．０）×１０＾１３ｃｍ＾－３，ｑａ＝３－８．５］Ｚｅｆｆ及杂质相对浓度随放电参数的变化规律。在外加共振螺旋磁场（ＲＨＦ）抑制外撕裂模的实验中，ＯⅢ、ＣⅢ的线辐射测量表明ＲＨＦ具有改善杂质约束的迹象，此时光谱信号中反映出的相应频率的粒子扰动也被ＲＨＦ所     

EAST托卡马克杂质输运蒙特卡洛模拟

介绍DIVIMP程序的基本思想和采用的物理模型,研究EAST托卡马克欧姆放电条件下碳杂质的产生与输运.模拟结果与实验测量具有较好的一致性,说明将该程序应用于EAST装置中杂质输运模拟的合理性.并利用DIVIMP程序预测EAST在8MW加热功率条件下钨杂质的输运特性.     

HT─6B的Z_（eff）监测及RHF对杂质约束的影响

本文通过测量ＨＴ─６Ｂ等离子体中ＯⅥ的线辐射强度随放电参数的变化，利用杂质输运分析的数值结果，给出了在等离子体参数很大的变化范围内［ｎｅ＝（０．２－２．０）×１０（１３），ｑａ＝３－８．５］Ｚ（ｅｆｆ）及杂质相对浓度随放电参数的变化规律。在外加共振螺旋磁场（ＲＨＦ）抑制外撕裂模的实验中，ＯⅢ、ＣⅢ的线辐射测量表明ＲＨＦ具有改善杂质约束的迹象，此时光谱信号中反映出的相应频率的粒子扰动也被ＲＨＦ所抑制。     

HL-1装置放电杂质的时间行为

HL-1装置放电期间,用SZ-001遥控四极质谱计观察到器壁的主要气体杂质是CH_4,CO,CO_2和H_2O,其时间行为呈多峰形;它们以不同暂态时间为其特征;其分压随等离子体电流的增大和孔栏半径的减小而增加,二次脉冲送气下尤其明显:其中CO主要产生在等离子体存在期,CH_4主要产生在放电熄灭期;连续送气下,送气侧与非送气侧杂质时间行为大约相差一个等离子体存在时间;连续用30000次Taylor法放电清洗后,仍观察到不锈钢活动孔栏上C,O杂质较多。     

闪锌矿结构杂质振动特性的研究

本文给出闪锌矿结构中替位杂质的声子谱。系统分析了杂质诱发的局域模,禁带模和共振模的形成规律及特性。除了TA带上方的准局域模外,还发现了在TA声学带下方的新的低频共振模式。 关键词：     

HT-6M装置H模放电的中性粒子研究

HT-6M托卡马克通过边界欧姆加热实现了改善约束的H模，利用中性粒子测量方法成功地研究了等离子体H模放电的中性粒子变化．观察到边界欧姆加热H模放电期间从等离子体逃逸的中性粒子比纯欧姆加热明显减少；约束改善后等离子体中心热区的中性原子密度下降，得到了反映等离子体约束改善的中性粒子特征．实验结果与其他诊断进行了比较和讨论 关键词：     

HL－1M装置杂质VUV辐射及Te观测

本文介绍了ＨＬ－１Ｍ装置等离子体杂质真空紫外辐射观测的初步结果。用类Ｌｉ离子谱线强度比法估计出Ｔｅ≈４００ｅＶ。镀膜后的ＣＥＭ探测器的灵敏度提高。杂质对装置放电有重要影响     

用激光吹气注入高Z杂质使HL-1M托卡马克放电安全终止的研究

采用高Z杂质注入HL-1M等离子体中, 触发等离子体电流衰竭的实验已经施行.用激光吹气注入高Z杂质能够增加辐射冷却，等离子体在-3ms时间内迅速冷却而且在电流终止之前电子温度损失约80%.实验证明：它是一种使得大型聚变实验装置上在放电破裂之前显著减少等离子体中热能而且安全终止放电的简单、快速和有效的途径. 关键词： 高Z杂质 破裂 等离子体终止 激光吹气     

HL—1装置几种杂质特性

本文叙述了用真空紫外光谱方法观测HL-1装置常规、器壁碳化和抽气孔栏三种放电条件下等离子体杂质的变化以及某些杂质的特性。     

用软X射线成像观察HL-2A装置中的杂质注入过程

激光吹气是主动性研究等离子体内部杂质输运的最佳方法之一。杂质的注入用杂质粒子流表示 Г=-DVn＋Lvn 式中，D为输运系数，V为对流速度。激光吹气实验可在放电中选择不同时段注入可控量的杂质。由于杂质注入量很小且附加脉冲信号持续时间很短，等离子体电流和温度都没有明显扰动。杂质约束时间可根据中心道信号衰减时间来计算。     

HL—1M装置杂质VUV辐射及Te观测

本文介绍了ＨＬ－１Ｍ装置等离子体杂质真空紫外辐射观测的初步结果。用类Ｌｉ离子谱线强度比法估计出Ｔｅ≈４００ｅＶ。镀膜后遥ＣＥＭ探测器的灵敏度提高。杂质对装置放电有重要影响。     

托卡马克离子温度梯度湍流输运同位素定标修正中杂质的影响

托卡马克实验发现,在不同参数条件下,等离子体能量约束经验定标律会有或大或小的修正.为解释这种修正现象发生的原因,应用回旋动理学方法,对含重(钨)杂质等离子体离子温度梯度(ITG)(包括杂质模)湍流输运的同位素效应进行了数值研究.结果表明钨杂质效应极大地修改了同位素定标律和有效电荷效应.随着杂质离子电荷数Z和电荷集中度f_z的变化,同位素定标律在较大范围内变化. ITG模最大增长率定标大约为M_i~(-0.48→-0.12),杂质模的定标为M_i~(-0.46→-0.3),其中, M_i表示主离子质量数.在ITG模湍流中,有效电荷数越大,关于M_i的拟合指数偏离-0.5越远,表现为同位素质量依赖减弱.在两种模中,杂质电荷集中度越大,同位素质量依赖越弱.研究了杂质效应使定标关系发生偏离的原因,证实杂质种类、杂质电荷数和杂质浓度的不同,是引起同位素质量依赖发生改变的重要原因.结果证实并解释了不同参数条件下托卡马克同位素定标的差异性.研究成果可以为ITER实验安排及杂质相关输运实验中选择装置材料、工作气体和设置其他参数提供理论参考.     

含有杂质的托卡马克等离子体输运的数值研究

应用一维输运模型数值研究杂质及中性粒子对托卡马克放电的影响,对含氧杂质的ST和HT-6B放电进行计算模拟,结果与实验符合很好。     

东方超环(EAST)装置中等离子体边界锂杂质的碰撞-辐射模型

在东方超环(EAST)装置中,由于大量锂化壁处理的使用,切向可见光摄像机拍摄到等离子体边界通常存在一条由锂(Li)杂质形成的绿色发光带.本文基于EAST边界等离子体参数条件,基于碰撞-辐射模型给出由已知边界等离子体状态推算Li绿光光强的空间分布的具体方法,并针对简化后的一维径向分布问题,收集、处理OPEN-ADAS数据库的数据,采用软件Mathematica 10.4.1编写相应的数值计算程序,分别输入EAST工作于低约束(L)与高约束(H)模时获得的两组边界电子温度、密度分布数据,给出并分析比较了利用该模型的计算结果.此项工作对于未来建立通过测量及反演边界锂杂质特征谱线强度的空间分布来重构边界等离子体状态的全新技术和研究存在三维磁场扰动条件下的边界等离子体行为均具有重要的理论参考价值.