LHCD实验中低混杂波传播的解析分析

低混杂波电流驱动是托卡马克反应堆非感应电流驱动的主要选择方案之一,近期已在较高密度下获得好的驱动效率。LHCD也是我国的两个主要托卡马克实验装置HL－1M和HT－7长期研究项目,在建的两大装置HL－2A和HT－7U也将其列为主要研究内容。LHCD理论研究已开展多年,已有多个计算编码可用于确定波功率沉积和驱动电流剖面。但由于波动率是在多次穿越过程中逐渐沉积的,关于平行折射率的波功率谱在传播过程中存在上移或下移,因此波传播过程的解析分析相当困难,影响我们对物理问题的深入理解。文献[1,2]在静电近似下进行了解析分析,同时所分析的问题中等离子体参数限于ω≈ωpi的情形。本文将对更一般条件下的波传播性质进行分析。     

HT-7托卡马克大功率低混杂波电流驱动的实验研究

在HT-7超导托卡马克成功进行了大功率（P_LHW=100—800 kW,f=2.45 GHz）低混杂波电流驱动实验.研究了不同入射功率和等离子体密度下的低混杂波电流驱动效率.获得了以平均电子密度增加、氘阿尔法（D_α）线辐射减少为特征的粒子约束改善;粒子约束时间τ_p增加了约1.5倍.仔细研究了能量约束时间与等离子体密度和低混杂波功率的关系. 关键词： 托卡马克 低混杂波 约束改善 电流驱动效率     

HL—1M装置上低混杂波电流驱动实验研究

本文介绍了在ＨＬ－１Ｍ装置上进行的低混杂波电流驱动实验研究。     

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     

低杂波电流驱动的密度极限分析

用低杂波的可的性条件，参量不稳定条件和功率耦合谱分析了低杂波电流驱动。由于波的可近性条件限制耦合谱中平行相速度较大的波进入等离子体中心，参量不稳定性使平行相速度较低的波与离子相互作用，随着等离子体密度的增中，这些作用越来越明显，最终导致低杂波不能在中心与电子相互作用，驱动电流消失，这就是所谓密度极限。在本文建立的模型基础上的计算结果与实验结果符合较好。     

低混杂波电流驱动中原副边回路相互作用

本文用速度空间二维高速电子Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程和原、副边回路方程组成的方程组描述托卡马克装置低浊经杂民流驱动宏观参数，研究了低混杂波电流驱动中的电场效应和原、副边回路相互作用应用该程序，初步模拟了ＨＬ－１装置的ＬＨＣＤ实验。     

低混杂波高N‖分量对EAST等离子体电流驱动的影响

EAST等离子体高约束模运行条件下,在等离子体边缘区域观测到明显的等离子体电流带.在EAST托卡马克装置非圆截面平衡位形下,使用射线追踪方法研究低混杂波高平行折射率N_‖分量对电流驱动的影响.结果表明：当-8≤N_‖≤-6时,平行折射率分量能够在小半径（0.7 < r/a < 1）区域驱动kA量级的等离子体电流.对于具有台基区、等离子体边缘温度更高的电子温度剖面,驱动电流的位置r/a>0.9.低混杂波朗道阻尼的理论分析与数值模拟结果一致.另外,高N_‖低混杂波在等离子体边缘的功率沉积和电流驱动与电子温度分布和发射谱分布相关.     

低混杂电流驱动实验中高能电子的回旋辐射谱分析

在低混杂电流驱动实验中，研究由波驱动的快电子的行为对理解低混杂波驱动物理是十分重要的。     

TETB中的低混杂波电流驱动

本文对低混杂波电流驱升和充电过程进行了理论描述和分析。考虑了低混杂波电流驱动时非线性效应的波谱展宽、附加电导率以及电子和离子的温度变化。将此理论模型应用于托卡马克工程试验混合堆(简称TETB)中的低混杂波电流驱升和充电过程,数值计算和折衷考虑后,给出了一组优化的物理参数。     

低混杂波电流驱升与等离子体平衡

本文研究了低混杂波电流驱动与等离子体平衡问题．考虑了感应电场，得到了自洽方程组，并把它应用于托卡马克工程实验混合堆电流驱升阶段的某一时刻，研究了该时刻低混杂波电流驱动与ＭＨＤ平衡。计算中采用了一个较宽的波谱，得到了电流与安全因子ｑ的分布。     

LHCD期间HL—1M等离子体密度的锯齿现象

利用ＨＣＮ激光多道干涉仪,首次在ＨＬ－１Ｍ装置上在低混杂电流驱动期间观测到密度锯齿现象。分析表明,密度锯齿不是通常的ｑ＝１锯齿,而是低混杂波与杂质共同作用下的产生的ｑ〉１的锯齿。     

低杂波电流驱动等离子体的电导

本文研究了由于欧姆电场与驱动电流的低杂波场相互作用造成的影响等离子体电导的两个物理机制。重新推导了电子响应方程并求出了低杂波电流驱动场引起的等离子体电导增量。与没有考虑到这两个物理过程的结果相比,电导增量改变了2/(1+D_c)倍。     

电子温度对HL－1托卡马克低杂波电流驱动的影响

本文利用较简单的计算模型计算低杂波沿射线轨迹的能量沉积和电流分布。结果表明，当等离子体中心电于温度不太高（Ｔｅ＜１ｋｅＶ）时，边缘冷等离子体区电子－离子碰撞吸收的能量占相当大的比例，因此电流驱动效率较低。提高中心和边缘电子温度，将较大幅度地增加低杂波电流驱动效率，从而可解释为什么在小托卡马克中低杂波电流驱动效率比在大、中型托卡马克中小得多。     

KT—5C托卡马克射频波加热实验用回路天线的负载阻抗测量

针对ＫＴ－５Ｃ托卡马克装置等离子体的射频离子回旋波加热实验，本文给出一种回路天线负载阻抗的简便测量方法和测量结果。该方法的特点是，只涉及射频电流相对比值的测量，不要求专用设备，因此使物理量的标定、数据记录和处理都变得简单易行。     

低杂波在托卡马克中的波导耦合特性

木文研究了托卡马克中隔板附近的密度陡变对低杂波波导发射和耦会的影响,发现在密度快变区存在大的波反射,严重影响了波导的耦合效率,反射的波在密度快变区和真空壁之间造成驻波场,改变了功率和能流的谱分布,使它们对等离子体边界性质变得十分敏感,此外,密度的快变还可能放宽可近性条件。 关键词：     

托卡马克中低杂电流驱动对不稳定性的影响

本文求解了稳定情形下的准线性动力方程，并计算了等离子体中异常多卜勒共振所激发的倾斜模的增长率或衰减率与低杂波能密度的关系，文中比较了感应电场相对于低杂电流驱动方向取正反两个方向的情形。     

HL-1M装置中的离轴电子回旋加热实验

在HL-1M装置上进行了离轴电子回旋加热实验。研究了电子温度的变化，等离子体密度对加热效果的影响，离轴加热条件下MHD锯齿的变化，波对m/nk=1/1模的影响及在与低杂波电流驱动共同作用下的各种实验现象。 这些现象被认为与高能电子和它们的分布有关。     

D形截面环流器中的磁面及LHCD的研究

本文利用环形系统的Ｇｒａｄ－Ｓｈａｆｒａｎｏｖ方程得到了Ｄ形截面的托卡马克磁面位形，并利用射线追踪技术研究了Ｄ形磁面位形下低杂波的运动形态。定性地研究了Ｄ形磁面位形下利用低杂波驱动电流的可行性，优化地给出了驱动电流的最佳方式。     

HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落的实验研究

利用径向可移动朗缪尔三探针和马赫探针对HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落进行了空时空分辨测量.给出了欧姆放电及其与低杂波电流驱动共同作用下边界等离子体电位φ_p、电子温度T_e和电子密度n_e及其涨落的径向分布.实验表明,在限制器附近,存在一由E_r×B确定的极向旋转速度剪切层.在剪切层内,T_e和n_e分布较陡,且φ_p,T_e和n_e的相对涨落水平下降明显.这说明剪切层对边界区的等离子体涨落具有抑制作用.低杂波驱动使径向电场梯度变陡,从而使剪切程度加深但对剪切层宽度无影响.此外,测量表明等离子体环向速度马赫数M_φ存在径向梯度.环向流的这种径向梯度可能是形成径向电场所需的平均极向流的一种重要驱动源 关键词： 托卡马克 边界涨落 低杂波驱动