离子温度梯度模湍流的带状流最小自由度模型

在离子温度梯度模(ITG)湍流背景中,通过最小自由度模型中模耦合方式产生带状流,对此模型做了动力学稳定性分析及数值求解.并在此基础上初步探讨了湍流中漂移波与带状流的能量转移,以及雷诺协强与带状流的关系. 关键词： 等离子体 离子温度梯度模 湍流 带状流     

磁场剪切对离子温度梯度模带状流产生的影响

对离子温度梯度模湍流非线性流体方程进行了解耦处理,得到包含磁场剪切效应的带状流与漂移波相互作用的非线性动力学方程.采用调制不稳定性的四波相互作用模型,研究了磁场剪切对带状流产生的影响.研究表明,在k_//值较小的范围内,当|k_//|增加时,带状流的增长率也呈增加的趋势. 关键词： 托卡马克等离子体 离子温度梯度模湍流 带状流 磁场剪切     

新经典MHD效应与内扭曲模本征方程

本文从一简化的新经典ＭＨＤ方程组出发，利用气球模表示及多尺度近似等方法，在ｑ＝１磁面附近的过渡层内导出了包含新经典ＭＨＤ效应的内扭曲模本征方程。与从前相关工作的比较表明，新经典ＭＨＤ效应对通常采用的磁流体或电阻磁流体内扭曲模本征方程，均产生十分重要的修正。     

中国首台准环对称仿星器中离子温度梯度模的模拟研究

中国首台准环对称仿星器(CFQS)是目前世界上唯一在建的准环对称仿星器.本文利用回旋弗拉索夫代码GKV开展了CFQS中离子温度梯度模(ITG)的模拟研究.在静电绝热条件下,模拟的结果给出了CFQS中纯的ITG与密度梯度和温度梯度间的依赖关系. ITG的激发存在温度梯度阈值,此温度梯度阈值受到密度梯度的影响. ITG的增长率不仅与密度梯度的绝对值相关,还取决于密度梯度的正负,负密度梯度对ITG具有强的抑制作用.非绝热的模拟结果表明,捕获电子对ITG具有去稳作用,电子温度梯度也对ITG具有去稳作用.当考虑电磁条件时,有限的等离子体比压会抑制ITG,导致ITG向阿尔芬离子温度梯度模/动理学气球模(AITG/KBM)的转化.当密度和温度梯度都较大时, KBM的最大增长率与密度梯度和温度梯度近似成线性关系.     

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.     

非理想MHD效应与m=1内扭曲模本征方程

对非俘获粒子与俘获粒子分别采用流体和单粒子模型，推导了同时包含各种非理想ＭＨＤ效应的ｍ＝１内扭曲模本征方程，这些效应包括有限电阻，反磁漂移，俘获离子引起的增大的极化漂移与横向粘滞，沿力线电子热导，反常电子横和粘滞，俘获离子香蕉轨道宽度及自举电流等效应，所得到的ｍ＝１内扭曲模本征方程，为研究不同情况下各种非理想ＭＨＤ效应的相对重要性及可能以ｍ＝１内扭曲稳定性的影响，提供了一可靠的基础。     

托卡马克等离子体中电子温度梯度不稳定性的粒子模拟编码

本文简述了环形等离子体中电子温度梯度不稳定性的动力学特征粒子模拟的数学方程。给出了计算程序框图以及输入数据变量说明等；计算方法部分和数值模拟结果可参阅文献。在编码中，我们采用四阶自动变步长积分方法。该方法通过每积分一步计算的误差估计公式来帮助编制自动调整积分步长。     

理想磁流体气球模本征方程的数值解法

一、基本方程 Tokamak等离子体高n气球模的不稳定性研究,归结为求解下述常微分方程的最大本征值Γ。     

托卡马克中电子温度梯度不稳定性的数值研究

用本征模积分方程研究了环形等离子体中的电子温度梯度不稳定性，在接近不稳定性阈值的参数区域内对模和输运的特征进行了研究。文中引入了一个新的积分参数，将实平面的积分解析延拓到复平面。这样可以同时对增长模和阻尼模进行研究。对被积函数的奇点进行了处理，给出了临界梯度的拟合公式，与有关的实验进行了比较，计算结果接近实验测量值。     

ECR微波等离子体离子输运的数值模拟

建立了ECR微波等离子体源离子输运的平板和圆柱模型,对离子历经的空间区域的输运过程进行了数值研究。采用Monte Carlo(M-C)方法模拟了存在外磁场情况下,离子离开开放电室后历经中性区、鞘层区、最后被加负偏压的工作表面吸收的全过程,考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞玫弱性散性,统一处理了中性区和鞘层区电势的衔接,采用曲线拟合,电势自洽迭代方法把中性区和鞘层区衔接起来,得到了光滑自治的电势分布曲线和鞘层区不同位置处的速度分布、能量分布及角分布。     

Vlasov方程的数值求解

研究环形加速器中的纵向微波不稳定性,发展了Vlasov方程在(J,φ)坐标下用正交多项式展开的数值计算程序,并把它用于对微波不稳定性的初步研究.     

一类奇异复本征方程组的数值计算

1引言 在研究离子温度梯度（ITG）驱动不稳定性中，当电磁效应被考虑后，常会碰到求解下述复本征方程组：     

托卡马克中漂移不稳定性的回旋动理学二维本征模方程

从弗拉索夫方程出发,导出了托卡马克等离子体中漂移不稳定性的回旋动理学二维本征模积分方程组。该方程组保留了离子的动理学效应,包括沿磁场的运动、磁场梯度和曲率漂移以及有限拉莫半径效应。与传统的采用气球模表象得到的一维回旋动理学方程(其只能给出不稳定模沿磁场线的结构)不同,该方程组不仅能给出托卡马克等离子体中漂移不稳定模的径向结构,同时还考虑了由离子的环形性漂移引起的相邻极向模之间的线性耦合,进而得到模的极向结构。该结果为相应的数值模拟研究提供了理论基础。     

基于捕获离子的量子计算机

1985年,Deutsch D证明,利用量子叠加态以及纠缠态进行信息处理,有时会比经典计算机更为有效．以相互纠缠的两个量子位为例,我们可以将它的初始态制成有4个输入数据的相干叠加态,     

撕裂模方程的数值分析

从数值计算的角度，讨论了撕裂模方程的解。用龙格－库塔方法计算了撕裂模（2／1模）的本征函数及其连接参数。计算结果同Wesson的结果符合得很好。     

圆柱模型下电子回旋共振微波等离子体离子输运过程的数值研究

在圆柱模型下，采用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法模拟了电子回旋共振（ＥＣＲ）微波等离子体源中离子离开放电室后历经中性区、鞘层区以及工件表面二次电子发射形成的虚拟阴极“屏蔽区”，最后被加负偏压的工件表面吸收的全过程．研究了鞘层边界处的衔接问题，得到了光滑自洽的电势分布曲线及工件表面离子的能量分布和角分布，同时讨论了磁场、气压以及二次电子发射对鞘势的影响． 关键词：