ICRF快波模转换及快波传播

本文通过分析离子回旋频段(ICRF)快波在模转换区传播的物理过程,导出了一个新的快波近似——完全快波近似二阶波方程。数值计算表明,它能给出与求解高阶方程非常一致的结果,尤其是在弱回旋阻尼(k_1较小)情况下,完全快波近似比快波近似有更满意的结果。最后讨论了二次谐波加热和少数成份离子加热的实例。     

托卡马克等离子体非全吸收离子回旋波的耦合计算

详细地讨论了托卡马克等离子体对离子回旋波非全吸收，离子回旋共振加热天线为三维模型的条件下，离子回旋波与等离子体的耦合问题。与全吸收等离子体模型所计算得到的结果相比，本文得到的波的驻波场的解及耦合阻抗谐振特性的理论计算结果与中小型托卡马克实验所观察到的现象更为接近。     

聚变等离子体中的快离子压强

本文运用Fokker-Planck方程的慢化近似,考虑存在多种离子成份(包括杂质),假定它们具有共同的温度,我们得到了聚变产生的快离子压强的简单封闭形式表示式。表明在典型的工作温度下(～60keV),D-~3He等离子体中聚变产生的快离子压强约为本底热压强的20％,这与D-T等离子体工作在20keV时的比值几乎相同。因此,D-~3He和D-T在它们相应的预期工作温度下,它们各自的快离子压强对总压强的影响是类似的,然而在更高的温度下,这个比值将变得更大。     

磁化非均匀等离子体中模转换机制对电磁波吸收的数值研究

用数值方法研究磁化非均匀等离子体(磁场与密度梯度垂直)中模转换机制对p极化电磁波的吸收效应,重点考虑磁场对吸收率的影响,结果表明:与非磁化等离子体相比,磁场的加入使得吸收率曲线相对入射角的分布发生小的偏移,吸收率为零的位置不是发生在零度入射(即垂直入射)时.而是在一个负的入射角位置,垂直入射时有不为零的吸收率,且正角度范围与负角度范围的峰值吸收率不相等,磁场提高了正入射角范围内的峰值吸收率而降低了负角度范围内的峰值吸收率(或反过来,这取决于磁场方向).     

射频电感耦合夹层等离子体中的模式转换

本文利用微波相位法和光谱诊断法, 研究了ICP放电等离子体在圆台状夹层等离子体中E模和H模相互转换的物理现象. E模和H模的之间转换过程是一个瞬间突变的, 转换点的输入功率随真空室压强的变化而变化. H模向E模转换的阈值功率低于E模向H模转换的值, 等离子体参数随输入功率变化曲线类似于铁磁物质中的磁滞回线. Ar II 408.2 nm谱线的强度的变化规律和电子密度随功率变化的规律基本一致. 通过本实验可以获得一种电子密度范围为3.85×10¹¹ cm^-3 < n_e < 4.68× 10¹¹ cm^-3, 外表面积为0.3 m², 厚度为2 cm稳定工作的等离子体源.     

基于等离子体增强上转换发光的窄带1550nm光探测

近红外光（NIR）探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器（PDs）研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs）可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被禁带宽度更宽的半导体吸收,进而制备出性能优异的上转换PDs。然而,NIR窄带上转换PDs的实现仍然面临一些困难,例如稀土离子荧光量子效率低、需要高泵浦阈值才能实现可探测的上转换发光。在此,我们利用NaYF₄∶4%ErUCNPs与钙钛矿半导体层相结合,实现了1550nm的窄带上转换PDs。通过使用具有局域表面等离子体共振效应的银纳米棒层（AgNRs）增强了UCNPs的上转换发光,从而降低了上转换PDs的泵浦阈值。基于AgNRs/NaYF₄∶4%ErUCNPs/MAPbI₃复合结构的PDs的最佳响应度（R）和探测率（D^*）分别约为48.5mA/W和5.7×10⁸Jones。与纯UNCP/MAPbI₃PDs相比,R和D^*均提高了一个数量级。我们成功地构建了一种简单的策略来制造出稳定的近红外窄带PDs。     

KT—5B托卡马克上离子伯恩斯坦波的传播特性

一、引 言 在一些较大型的托卡马克装置上的研究业已表明,应用外激发离子伯恩斯坦波(IBW)对托卡马克等离子体进行辅助加热是一种极具有竞争力的方法。然而,对在托卡马克位形的等离于体中,IBW的激发、传播等一些基本过程,仍需做进一步的实验研究。我们利用小型装置的低温、低密度特点,采用高空间分辨的射频(RF)电探针作为IBW的主要探测     

束—等离子体放电中低频等离子体波的非稳定性研究

本文采用非中性冷等离子体模型,研究了沿磁场入射的电子束和等离子体相互作用引起的低频等离子体波的非稳定性。计算表明,在束-等离子体放电情况下,振动频率和增长率都随电子束密度增加而增加,当束电流一定时,它们随l增加而略有增加。l=1时其频率数量级与离子迴旋频率相同。l≥3时,振动频率几乎不随k_z变化,其振动频率和增长率数量级与低混杂振荡频率相同,实质是低混杂漂移非稳定性。理论结果与实验一致。     

阿尔芬波加热托卡马克等离子体的能量平衡问题

本文用“剖面不变性”确定等效电子热导系数,研究了TCA装置上阿尔芬波加热的能量平衡,结果与实验符合很好。证明本文所用的方法对不同装置、不同加热方式都适用。     

HT－6M装置上离子回旋波的传播和吸收

本文从波与粒子相互作用的线性理论出发，结合ＨＴ－６Ｍ托卡马克少数离子为氢，基本离子为氘［Ｈ（Ｄ）］的等离子体离子回旋共振加热（ＩＣＲＨ）为例，讨论了离子回旋波在这特定的等离子体中传播、吸收与少数离子氢的浓度ＲＨ（定义为ｎＨ／ｎｅ，ｎＨ为氢离子密度，ｎｅ是等离子体总密度）和平行波数ｋ‖的关系。文中最后还给出了ＨＴ－６Ｍ托卡马克离子回旋共振加热的优化实验方案。     

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。     

托卡马克KT—5B上有关等离子体温度和密度的几项诊断

等离子体温度和密度的诊断是聚变研究不可缺少的重要方面。本文概要叙述KT-5B托卡马克实验中与等离子体温度和密度有关的几项诊断,说明其特点,对已获得的结果作了初步分析。     

HL－1装置中LHCD和等离子体参数的关系

本文研究了在ＨＬ－１托卡马克的不同放电阶段的低混杂波驱动特性。给出了驱动电流及驱动效率和等离子体参数，如电子平均密度ｎｅ、等离子体电流Ｉｐ及纵向磁场的关系。也给出和分析了波驱动和入射波功率的关系。在放电平段，对正反向驱动效率进行了研究和比较。     

剖面不变性与托卡马克放电中的

从通常的局部输运模型的角度分析,托卡马克等离子体中有相当多的输运现象会被视为“奇怪”的或“反常”的,即难于被正确的理解,也难于给出统一的描述方式。基于温度剖面不变性的－－这里称炎这相容模型的描述方法,在不涉及非局部输运任何具体物理机制的情况下,给出了包含非局部效应的热导系数及其与局部反常热导系数的关系。利用这种相容热导模型统一地描述并分析了一些看似奇怪或反常的输运现象。