HT-6A托卡马克平衡系统的实验

本文叙述了HT-6A托卡马克平衡系统及第一期平衡实验结果.讨论了HT-6A上铜壳对平衡的贡献;观察到改变垂直场形态因子n而产生的水平位移及垂直位移不稳定现象;介绍了正常放电时的平衡实验,观察到等离子体位移与MHD扰动是紧密相连的;用沙弗拉诺夫薄壳理论计算了对多大的等离子体电流应施加多大的垂直场,结果与实验完全符合。     

识别TdeV托卡马克等离子体的边界和中心位置

用虚壳原理可以得到TdeV托卡马克等离子体边界、电流中心和X点,用最小二乘法可以确定Glad-Shafranov方程解中的待定参数。用探针测量极向磁场,初始时等离子体电流被看作是线电流,然后被虚壳电流代替。这个虚壳电流在等离子体内部产生负的约束磁场,在等离子体外部产生的磁场与等离子体电流产生的磁场一致,所用的叠代法充分快,可以在两次放电间给出等离子体图象,重建的位形与TV成像非常一致。     

CT-6托卡马克研究(Ⅰ) 实验装置的研制和调试

托卡马克是一种产生高温环形等离子体的聚变实验装置,也是一类复杂的现代化的电物理装备。CT-6是我国首先投入运行的小型托卡马克装置,其主要参数为:大半径45cm;小半径9.2cm;环向磁场2TL;等离子电流30kA;经过调试阶段,达到了预期目标,产生了平衡、稳定的电子温度为250eV左右的环形高温等离子体。CT-6由电磁系统(包括环向场、涡旋场、平衡场)、超高真空系统(包括环形真空室和抽气机组)、电源控制系统和诊断测量系统等部份组成,它是由中国科学院物理研究所、电工研究所及其他许多单位协作研制成功的。 本文描述CT-6装置的设计、结构、工程研制和调试过程,以及有关的试验结果。     

HL-1装置等离子体特性的初步研究

HL-1装置在环向磁场2.3T下运行,获得135kA平衡稳定等离子体,平顶时间160ms。实验表明,环向磁场杂散分量约为纵场的万分之一,导体壳和平衡场基本上能保证等离子体的平衡。观察到的电子温度约500eV,平均电子密度2.8×10~(13)cm~(-3),能量约束时间10ms,有效电荷数小于3,最低稳定运行安全因子2.5,最长放电持续时间1040ms。在对MHD稳定性进行观察的基础上,确定了稳定运行区域;极限密度服从Murakami定标律。     

无导体壳托卡马克装置的对称磁探针

建议采用一种对称磁探针阵列，用于诊断无导体壳圆截面托卡马克等离子体的平衡位移。     

CT-6托卡马克研究(Ⅰ)——实验装置的研制和调试

托卡马克是一种产生高温环形等离子体的聚变实验装置,也是一类复杂的现代化的电物理装备。CT-6是我国首先投入运行的小型托卡马克装置,其主要参数为:大半径45cm;小半径9.2cm;环向磁场2TL;等离子电流30kA;经过调试阶段,达到了预期目标,产生了平衡、稳定的电子温度为250eV左右的环形高温等离子体。CT-6由电磁系统(包括环向场、涡旋场、平衡场)、超高真空系统(包括环形真空室和抽气机组)、电源控制系统和诊断测量系统等部份组成,它是由中国科学院物理研究所、电工研究所及其他许多单位协作研制成功的。本文描述CT-6装置的设计、结构、工程研制和调试过程,以及有关的试验结果。 关键词：     

HT-6M托卡马克的同位素交换实验

通过变换工作气体(氢气和氘气的相互转换)研究了HT-6M托卡马克中等离子体的再循环。用光谱方法(Balmer线)跟踪了放电中等离子体浓度的相对变化。结果表明,等离子体在壁处的反射系数约为0.59,变换工作气体后,在第一次放电的等离子体中,由壁释放的同位素含量约占65％。讨论了HT-6M托卡马克中再循环的物理机制。 关键词：     

HL-1工程联调中真空室的放电清洗

HL-1托卡马克装置工程联调时,内真空系统经200℃60小时烘烤和7万次脉冲放电清洗,接着作了124次低参数托卡马克放电。在环向磁场为15kG下获得了60kA的等离子体电流,等离子体存在时达85ms,本文总结分析了HL-1工程联调期间真空系统的烘烤、真空室的放电清洗技术及效果。     

微环装置中等离子体电位测量

等离子体电位是托卡马克装置的一个重要参数。它的测量在放电机制、等离子体的平衡与稳定、等离子体-表面相互作用以及杂质控制等研究课题中有着极其重要的作用。 本文描述用朗谬尔探针,以及由它组成的对称双探钎系统(以下简称SDP系统)测量微环托卡马克边界区等离子体电位V_0的两种方法和结果。     

HL—1装置等离子体破裂的电磁效应

本文描述HL-1装置放电过程中,等离子体破裂及环形导体中感应电压和电流的精细测量。给出了破裂时内真空室和铜壳的感应涡流、磁场和电动力。分析了它们对装置工程的影响。     

HT-7托卡马克等离子体欧姆放电时电子热扩散系数的研究

主要介绍从能量平衡分析来研究HT-7托卡马克等离子体电子的热扩散系数.研究结果表明,HT-7托卡马克等离子体电子的热传导损失是主要的能量损失,热对流损失不及欧姆输入功率的1%,可以忽略.电子的反常热扩散系数随半径的增大逐渐增大,且比新经典理论预言的大2个量级.同时研究了壁处理硅化后的电子热扩散系数.结果显示,硅化后,在等离子体外围区域(r/a>0.5)电子的热扩散系数降低,从而等离子体能量约束得到改善 关键词： 托卡马克 欧姆放电 电子热扩散系数     

非圆截面托卡马克轴对称模的反馈稳定

通过直接解真空区扰动磁面的边值问题,本文解析地研究了非闭合导壳对托卡马克中轴对称MHD模的反馈稳定性。我们取等离子体截面为椭圆,反馈系统由导壳和主动反馈线圈构成。结果表明,两块放在等离子体上下的导体块有很强的稳定作用;电阻壳可用以抑制高频模式,主动反馈线圈可用以稳定低频模式。 关键词：     

HT-7铁芯超导托卡马克等离子体电流和水平位移多变量反馈控制

对有双层低温厚壁铜壳的铁芯超导托卡马克等离子体电流和位移反馈控制进行了分析,采用一种新颖的方法对铁芯饱和而引起的电磁参数非线性和时变性进行了处理,用等效正反串线圈模型代替厚壁铜壳,从而建立了HT-7超导托卡马克等离子体电流和水平位移反馈控制状态方程模型.并采用了检测中间状态变量进行补偿而达到解耦的目的,设计出了托卡马克等离子体位移和电流反馈控制系统,在实验中得到了很好的结果.该方法大大减少了反馈控制的计算工作量并提高了响应速度.使得铁芯、厚壁铜壳与线圈之间的强耦合给等离子体控制带来的困难迎刃而解. 关键词：     

HL—1装置电流上升段辐射与杂质特性

托卡马克等离子体中的杂质会影响托卡马克的放电品质及等离子体特性。许多理论和实验对杂质的产生和输运做了深入详细的研究。等离子体电流起始阶段,由于约束性能不好,会引起大量的杂质产生,辐射损失增大是杂质增加引起的直接后果。杂质辐射是等离子体辐射的主要组成部分之一,等离子体线辐射功率～Z_(eff)~6,复合辐射功率～Z_(eff)~4,轫致辐     

位移测量中真空室偶极涡流的影响及其扣除

一、真空室上偶极涡流对测量的影响 在托卡马克放电中,出现宏观不稳定性时,等离子体电流会出现小的正尖峰,并在整个大环上沿水平方向向内快速收缩。这时真空室(薄不锈钢壳)上会感应出很大偶极涡流,如图1所示,真空室上偶极电流分布为     

电子回旋共振微波等离子体及其在材料科学中的应用

 低气压、低温放电方面的一个重要的最新进展是电子回旋共振(ECR)放电。这种技术首先是在核聚变研究中发展起来的。最初,它被用于磁镜实验装置产生和加热等离子体,后来,又被发展成为托卡马克、串级磁镜等聚变装置实验中进行等离子体加热的主要手段之一,即电子回旋共振加热(ECRH)。目前,这一高技术已被移植到各种低温等离子体应用之中,显示了蓬勃的生命力。电子回旋共振微波等离子体是指:当输入的微波频率ω等于电子回旋共振频率ωce时,微波能量可以共振耦合给电子,获得能量的电子电离中性气体,产生放电。电子回旋频率为ωce=eB/m,e和m为电子电荷及其质量,B是磁场强度。     

CT-6托卡马克研究(Ⅱ) 物理实验结果

本文报道了CT-6托卡马克装置在四万多次放电实验过程中观察到的现象和从大量数据中得到的一些规律性。这些实验结果分属于:平衡稳定等离子体的获得,等离子体形成阶段的特性,杂质和等离子体壁相互作用等几个主要方面。     

正弦（余弦）线圈探测等离子体位移方法的改进

用正弦(余弦)线圈与相应鞍形线圈感应信号的相加积分,来得到等离子体电流重心位移,是中小型托卡马克装置常用的方法,对了解与控制等离子体的平衡稳定,具有重要意义。但是在实际上由于中小装置放电时间较短,对等离子体电流及电流重心位移一般不加完善的控制,它们以及外加平衡控制场在放电期间都可以发生明显改变,从而在真空室壁中引     

J-TEXT铁芯模型欧姆放电数值模拟

本文采用有限元软件分析了J-TEXT的完整铁芯模型、等离子体电流丝模型和简化中心螺线管模型的磁场特征,确定了简化中心螺线管的几何参数与电流,之后把有限长度中心通电螺线管参数加到托卡马克模拟程序TSC模型中,模拟J-TEXT的欧姆放电过程,获得了欧姆放电电流、电子温度、等离子体密度、等离子体电流,磁轴位置等参数。模拟结果与实验结果数据相符,为具有铁芯结构的托卡马克放电模拟提供了有效手段。     

清洗放电前MUT托卡马克中的电流分布

本文利用磁探针阵测量清洗放电前ＭＵＴ托卡马克中角向磁场的分布，从而计算得到了等离子体的电流分布。结果表明，在清洗放电初期，由于存在大量杂质，等离子体的横向扩散非常大，因而。真空室的绝缘段几乎不起绝缘作用，此时所测到的环向电流中绝大部分是流经厚壁真空室的电流。