导体壳对电阻磁流体不稳定性的影响

结合HL-1装置的条件,采用撕裂模的准线性理论,研究了托克马克中导体壁对m=2/n=1扰动模的稳定作用。着重研究了导体壁位置,等离子体电流分布,等离子体位形对这种稳定效应的影响。结果表明,共振面的位置与壁的稳定作用有密切关系,存q_a接近于2的位形中,m=2的撕裂模扰动可以被靠近等离子体的导体壁完全抑制。导体壁的稳定效应与等离子体电流分布相联系,在一些现实的电流分布中,只要适当地压低等离子体边界区的电流密度,壁的稳定效应会更加显现出来。     

真空区域对反场收缩位形撕裂模不稳定性的影响

本文讨论了外面具有真空区域的反场收缩位形的撕裂模不稳定性。得到了关于位形稳定所需限制条件的解析表达式。发现等离子体外面具有真空区域的撕裂模稳定的反场收缩位形是可以实现的。     

托卡马克理想导体壁与磁流体不稳定性

为了探索等离子体磁流体力学(MHD)不稳定性的导体壁效应以及壁设计思想,研究了基于HL-2A托卡马克偏滤器位形的、自由边界和多种形式的理想导体壁条件下的等离子体MHD不稳定性与装置MHD运行β极限.在稳定性计算中,考虑的是n=1扭曲模,该模对托卡马克等离子体MHD不稳定性有决定性的影响.研究着眼于验证多种形状导体壁抑制内、外扭曲模的有效性,观察运行β极限的变化,并讨论分析相关物理.研究发现在离等离子体适当距离处放置一个理想导体壁,可有效抑制外扭曲模.在壁与等离子体表面的平均距离相同、且足够小的条件下,圆截面壁并不一定是最佳选择,设置一个经过优化的多边形导体壁能更有效地抑制MHD不稳定性,它使本装置的理想MHD运行β极限β_N提高到2.73,比自由边界条件下(即假设壁设置在无穷远处的)装置的运行β极限值(～2.56)提高了约6.5%.这暗示需要根据有拉长、有变形的等离子体的极向截面形状,优化制作一个离等离子体表面平均距离尽可能近的多边形导体壁,才能取得抑制外扭曲模、提高β极限的最佳效果.     

剪切磁场位形下电阻壁模不稳定性的数值模拟

数值研究了平衡磁场位形对电阻壁模稳定性的影响。研究发现,磁场剪切对电阻壁模有解稳作用,对于不同的剪切磁场位形,最不稳定的电阻壁模的环向模数和极向模数不同。等离子流对电阻壁模的增长有抑制作用,稳定住电阻壁模的临界流速度随着磁场剪切率的增大而增大。电阻壁模经线性增长后,进入非线性演化阶段,最后达到饱和状态,剪切磁场位形下的扰动磁能比均匀磁场位形下的扰动磁能饱和度高。     

剪切磁场位形下电阻壁模不稳定性的数值模拟

数值研究了平衡磁场位形对电阻壁模稳定性的影响。研究发现,磁场剪切对电阻壁模有解稳作用,对于不同的剪切磁场位形,最不稳定的电阻壁模的环向模数和极向模数不同。等离子流对电阻壁模的增长有抑制作用,稳定住电阻壁模的临界流速度随着磁场剪切率的增大而增大。电阻壁模经线性增长后,进入非线性演化阶段,最后达到饱和状态,剪切磁场位形下的扰动磁能比均匀磁场位形下的扰动磁能饱和度高。     

平衡电流位形对电阻壁模稳定性影响的数值模拟

数值研究平衡电流位形对电阻壁模式稳定性的影响.研究发现,对于不同的电流位形,当等离子体边缘处安全因子一定时,最不稳定的电阻壁模的环向模数和极向模数相同.在同一壁位置下,非均匀电流位形驱动的电阻壁模的线性增长率比均匀电流位驱动的电阻壁模的线性增长率大.等离子体速度流在不同的初始电流位形下对电阻壁模稳定性的影响不同.由于磁力线在壁上的挤压,经过线性演化后,电阻壁模进入非线性演化并达到饱和状态,非均匀电流位形下的扰动磁能比均匀电流位形下的扰动磁能饱和度低.     

反磁剪切等离子体中的电阻交换模不稳定性

具有内部输运垒（ITB）的反磁剪切（RS）等离子体位形是在托卡马克中获得高参数的最具前景的途径之一。这种位形不仅改善等离子体约束,而且可以改进象气球模和新经典撕裂模等这类宏观模的稳定性。然而,反磁剪切区域的高压强可以驱动电阻交换模不稳定性,从而破坏中心区的等离子体高参数。为了研究电阻交换模不稳定性的性质,并确定其在RS等离子体中发展的区域,我们利用在HL－2A中使用中性束注入建立的RS位形来分析电阻交换模不稳定性。     

SWIP-RFP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行情况下,反场箍缩放电已实现.本文给出了反场箍缩位形实验观测的结果,实验测出反场箍缩位形的等离子体电流幅值。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τ_p≥0.3ms。     

ITER装置中等离子体旋转和反馈控制对电阻壁模影响的数值研究

在托卡马克等离子体中,电阻壁模是非常重要的磁流体不稳定性,特征时间在毫秒量级.对长时间稳态运行下的先进托卡马克,电阻壁模限制着聚变装置的运行参数空间(放电时间和比压),影响经济效益,所以研究电阻壁模稳定性至关重要.本文使用MARS程序,针对ITER装置上9 MA先进运行平衡位形,研究了等离子体旋转和反馈控制对电阻壁模的...     

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。     

MPT－X磁偏滤器位形的数值计算

ＭＰＴ－Ｘ是带４个内导体坏的托卡马克装置。本文用差分法计算了ＭＰＴ－Ｘ磁偏滤器的平衡磁面位形。结果表明，迭加上各种强度的八极场都能形成磁偏滤器位形，形成电流的放电中心区域随八极场的增加而收缩。还模拟了从多极器运行模式向托卡马克的过渡。     

MPT—X磁偏滤器位形的数值计算

ＭＰＴ－Ｘ是带４个内导体环的托卡马克装置，本文用差分法计算了ＭＰＴ－Ｘ磁偏滤器的平衡磁面位形。结果表明，迭加上各种强度的八极场都能形成磁偏滤器位形，形成电流的放电中心区域随八极场的增加而收缩。还模拟了从多极器运行模式向托卡马克的过渡。     

第一届核聚变与等离子体物理理论工作学术交流会报告目录

笼一目、作者(西南物理研究所).-、1.磁约束聚变研究的一些进展李正武2.撕架模的动力理论J卜丁厚昌L 3.非理想电导管等离子体的螺旋不稳定性马腾才宫野刘之景朴 4.有限回旋半径效应对环流器气球模的影响石秉仁隋国芳 5.非圆环流器等离子体的高。气球模不稳定性李芳著石秉仁 6.小环径比锐边界等离子体的扭曲模不稳定性一顾永年 了.线圈对非圆托卡马克等离子体中的轴对称模的稳定化作用王中天 8.场反向位形的等离子体李国炳 9.环形的反场箍缩平衡和稳定张鹏10.电流非单调分布时的电阻流体不稳定性马腾才宫野11.场反向箍缩的有限电阻不稳定性…     

涡流对侧向反铁磁/非磁超晶格表面推迟模的影响

使用等效介质理论研究了在Voigt位形下,由反铁磁半导体和绝缘非磁物质构成的半无限侧向反铁磁/非磁超晶格中的表面推迟模.讨论了在外磁场为零和非零两种情况下涡流对推迟模的影响,给出了同时考虑传导电流和位移电流时,侧向反铁磁/非磁超晶格的频率与波矢的关系曲线以及自旋波衰减随波矢k的变化曲线. 关键词： 推迟模 侧向超晶格 自旋波衰减     

均匀外电场中的一般椭球形导体

根据一个均匀极化的一般椭球形电介质表面的极化电荷的分布规律与一个处在均匀外电场中具有相同形状的导体椭球表面上感应电荷的分布规律的相似性,通过先求出均匀极化椭球表面上极化电荷的分布规律,然后用类比的方法给出了一个处在均匀外电场中具有相同形状的一般椭球形导体表面上电荷的分布规律。     

减少光子奇(偶)对相干态的非经典特性

构造了减少光子奇对相干态与减少光子偶对相干态,并用数值模拟方法研究了它们的非经典特性。结果表明,从奇对相干态与偶对相干态的第一个场模取走光子,可以显著地增强第二个场模的光子统计亚泊松分布特性;从奇对相干态的第一个场模取走光子后,在双模光子消灭算符本征值的模较小时可以增强第一个场模的光子反聚束性质。从偶对相干态的第一个场模取走光子,在双模光子消灭算符本征值的模较小时第二个场模的光子反聚束效应得到明显增强。     

矩形磁性纳米点动力学反磁化过程的微磁学研究

采用微磁学模拟方法研究了初始态为C形磁结构的矩形CoFe纳米点在方波脉冲场作用下的动力学反磁化过程.研究发现,随着脉冲场强的增强,磁体的反磁化模式发生了改变.当场强较弱时反磁化过程通过畴壁移动-单涡旋的形成和移动来完成;当场强较大时反磁化过程模式转变为畴壁移动-双涡旋的形成与移动;在更强的场强下反磁化过程通过畴壁的移动-多涡旋的形成与湮没来实现.由于反磁化模式随场强的变化而改变,反磁化时间随场强的增大出现振荡变化现象. 关键词： 动力学反磁化过程 反磁化时间 微磁学模拟     

磁振子宏观效应以及热扰动场对反磁化的影响

热扰动导致的磁反转是越过能量势垒的不可逆反转,称为热助隧穿.本文研究Pr-Fe-B磁体热扰动导致的磁反转弛豫现象,反转磁矩与时间自然对数关系可表示为与能垒之间的关系,因此反磁化弛豫现象可用磁振子按能量的玻色统计分布率来解释,是磁振子宏观效应的体现.反磁化不可逆过程的临界尺寸为纳米级,与理论磁畴壁尺寸接近,证实热扰动反磁化经过磁畴壁形核去钉扎过程.在实空间反磁化耦合体积增大能减小磁振子隧穿的反磁化概率,热扰动场减小;热扰动后效场测量值与热扰动场计算值基本是一致的.温度升高,热扰动能量增大,由于耦合作用热扰动后效场有所减小,但热扰动后效场相对于矫顽力的作用增大.     

聚变堆环向场D形线圈应力计算

本文用有限元素法求解了托卡马克型聚变堆环向场D形线圈的应力分布。计算结果表明,拉应力结果与JET环向场D形线圈的结果一致,沿导体的剪应力很小,近似为纯张力线圈。     

铁磁/反铁磁双层膜系统中的磁畴动力学行为

比较了铁磁单层膜与铁磁/反铁磁双层膜结构中的磁畴演化行为, 发现由于反铁磁层膜对铁磁层膜的耦合作用使得系统的磁畴壁厚度、 磁畴壁等效质量、磁畴壁移动速度等发生了改变, 系统的矫顽场增强, 并出现了交换偏置场. 文章具体研究了反铁磁层耦合作用下其磁畴壁厚度、 等效质量以及磁畴壁移动速度等与反铁磁层的净磁化、 磁各向异性、界面耦合强度以及温度等的关系; 并研究了其对铁磁/反铁磁双层膜中的交换偏置场、矫顽场的影响. 进而 从磁畴结构的形成及其演化上揭示了铁磁/反铁磁双 层膜中出现交换偏置以及矫顽场增加的物理机制.