HL-2A装置边缘静电湍流谱特征研究

利用具有极向和径向结构的三探针在HL-2A装置等离子体边缘最后闭合磁分界面以内5cm左右，对静电湍流的谱特征进行了实验研究。空间二级关联分析指出，静电湍流主要是由具有低频和长波长的波胞组成，波胞以内都是相关结构；波在极向的传播主要是沿电子逆磁漂移方向，偶尔也会由于多谱勒频移造成在离子逆磁漂移方向的频率分量。静电波在径向向外传播，其速度的大小与极向相速度相当，这个特征意味着径向模对横越磁场的输运有重要的影响。     

Edge Particle Flux with Temperature Fluctuation in the HL-2A Tokamak

Electron temperature, density, plasma potential and their fluctuation profiles at edge plasmas are measured simultaneously with a reciprocating probe system in HL-2A. The analysis results of four-tip data indicate that the temperature fluctuation has relative amplitude of 10-15%, gives more contribution to particle flux in lower （0- 25 kHz） and higher frequency （50-250 kHz） ranges. The coherence between temperature fluctuations and density or potential fluctuations implies that their coupling will impact anomalous transport. The measured diffusion coefficient is about three times of the Bohm diffusion coefficient when considering the temperature fluctuation. The particle flux with temperature fluctuation is discussed in HL-2A for the first time.     

托卡马克等离子体中撕裂模不稳定性研究

本论文共六章。第一章简要介绍了撕裂模不稳定性研究的发展历史及其重要意义。第二章描述了经典撕裂模的物理基础，包括基本方程组、物理图象、磁岛、旋转频率及m=1的撕裂模的特征。经典撕裂模是考虑等离子体的有限电阻之后，在奇异表面附近的磁力线就要断开和重连，并形成磁岛结构。撕裂模的不稳定性判据Δ′〉0时，模式是不稳定的。第三章概述了经典撕裂模的实验研究。     

HL-2A装置边缘扰动特性的研究

HL-2A装置边缘等离子体的扰动特性是通过中平面往复快速扫描气动6探针组来进行研究的。它在一次放电中能测量边缘等离子体参数的时空分布及其涨落量，以及静电涨落驱动的粒子通量和热通量在径向的变化。分析了在多发弹丸注入（MPI）、多脉冲超声分予束注入（SMBI）和电子回旋加热（ECRH）条件下的边界等离子体特性，研究边缘参数的涨落和相关特性。     

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针对磁约束聚变等离子体边缘湍流中非线性能量传递过程的问题,开发了数据分析程序.该程序基于数字谱分析技术来求解波耦合方程,进而计算与三波相互作用相关联的线性和非线性耦合系数以及能量转移.介绍了算法设计和程序开发的主要思想,并对程序进行了仿真测试.然后应用该程序分析了反场箍缩装置实验的一次放电实验数据,观察到湍流之间的波耦合和能量级联现象,发现或证实了聚变等离子体湍流激发与增长的一种内在机制.     

一种等离子体湍流实验数据分析程序的设计与应用

针对磁约束聚变等离子体边缘湍流中非线性能量传递过程的问题,开发了数据分析程序。该程序基于数字谱分析技术来求解波耦合方程,进而计算与三波相互作用相关联的线性和非线性耦合系数以及能量转移。介绍了算法设计和程序开发的主要思想,并对程序进行了仿真测试。然后应用该程序分析了反场箍缩装置实验的一次放电实验数据,观察到湍流之间的波耦合和能量级联现象,发现或证实了聚变等离子体湍流激发与增长的一种内在机制。     

HL-2A装置中的带状流三维特性研究和探针设计

HL-2A装置边缘等离子体测地声模带状流的三维特征采用外中平面上三组三台阶探针阵列组成具有环向、极向和径向分辨的独特结构的探针系统进行了研究.其中两组具有极向距离为65mm的三台阶5探针阵列组成极向带状流10探针组,另一组电动式带状流6探针阵列与带状流10探针组之间的环向距离为800mm. 此外,采用快速往复气动6探针组研究了磁分界面附近的温度、密度、雷诺协强及其径向分布.在HL-2A装置上同时观测到测地声模带状流(频率f=7kHz)的极向和环向对称性(m≈0,n 关键词： 三台阶式ZF探针 带状流 三维空间结构     

HL-2A装置中的带状流三维特性研究和探针设计

HL-2A装置边缘等离子体测地声模带状流的三维特征采用外中平面上三组三台阶探针阵列组成具有环向、极向和径向分辨的独特结构的探针系统进行了研究.其中两组具有极向距离为65mm的三台阶5探针阵列组成极向带状流10探针组，另一组电动式带状流6探针阵列与带状流10探针组之间的环向距离为800mm. 此外，采用快速往复气动6探针组研究了磁分界面附近的温度、密度、雷诺协强及其径向分布.在HL-2A装置上同时观测到测地声模带状流(频率f=7kHz)的极向和环向对称性(m≈0，n     

相关分析法确定HL-1M装置磁流体的扰动模式

采用相关分析法模拟分析了HL-1M装置的磁扰动模式,模拟的结果同预期的结果一致。在具有磁流体不稳定性的典型放电中,探测到独立模m=2、3、4,耦合模m=2、3,以及同时出现的耦合模m=4、5和独立模m=5,给出了用扰动幅度的极向截面图分析磁扰动模式的结果,讨论了相关分析法在实验分析中的优点和局限性。     

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利用往返式朗缪尔探针组在HL-2A装置等离子体边缘首次同时观测到明显的低频(ƒ=0~5kHz)和测地声模(ƒ=16kHz)带状流的极向和环向对称性(m~0,n~0),径向结构及其传播特征。并同时推算出流的径向波矢(Kr-LF=0.6 cm-1,Kr-GAM=2cm-1)。双谱分析的结果表明低频和测地声模带状流的形成可能都是由于高频湍流和这种流之间的非线性三波耦合引起的。初步研究了电子回旋加热功率和边界安全因子引起带状流幅度的变化。此外,也观测了带状流幅度在径向方向的改变。