HL—1装置逃逸电子扰动及硬X射线发射

HL-1装置逃逸电子扰动,硬X射线锯齿振荡和软X射线锯齿振荡关联,内破裂后硬X射线发射强度到其峰值的延迟时间,被解释为逃逸电子从q=1面附近输运到等离子体边缘时间。当有电子回旋共振预电离时,硬X射线显著减少;相反,电子回旋共振加热时,硬X射线明显地增加。     

HL-1M装置ICRF加热实验中RF波对MHD的影响

研究了HL－1M装置离子回旋共振频率加热实验中RF波对MHD的影响，软X射经观测结果表明，注入RF波会诱发锯齿。在有些放电中，也观察到RF波有抑制锯齿振荡和蛇形扰动的现象。RF波注入期间，观察到边缘等离子体密度和Dα辐射下降，中心密度增加，马赫探针数据的分析和计算表明，RF波对等离子体的径向电场的增加和极向流速的变化有很大的影响。     

HL—1M装置等离子体中类锯齿电子密度振荡

在欧姆放电和低杂波电流驱动（ＬＨＣＤ）及激光吹气注入杂质的联合实验中,首次在ＨＬ－１Ｍ 装置上观测到了与软Ｘ射线对应得非常好的锯齿型密度振荡。这种类锯齿型的密度振荡存在于低杂波电流驱动与激光吹气等离子体中。分析表明,该锯齿不是通常的ｑ ＝ １ 有理面上的锯齿,而是在低杂波与杂质共同作用下产生的类锯齿型的密度振荡。一种可能的机制是低杂波电流驱动下杂质的中心积累及崩塌引起的扰动磁场导致了快电子的损失,从而使得密度发生振荡     

HL-1M装置逃逸电子输运系数的研究

采用磁扰动实验和稳态实验等四种不同方法获得某些局域的逃逸扩散系数Dr。利用等离子体快速移动实验，测量了孔栏上硬X射线通量的变化，获得了边缘扩散系数，利用软X射线强度和硬X射线通量信号的锯齿振荡峰值延迟时间得出了径向平均扩散系数，用微波辐射强度和硬X射线通量信号的锯齿振荡 峰值延迟时间，获得了径向位置某处到孔栏之间的平均扩散系数。用来自孔栏上的韧致辐射谱求出逃逸电子的平均能量，得玻逃逸约束时间和径向平均扩散系数，实验中还得到了逃逸电子扩散系数的径向近似分布和内部磁扰动的径向分析。     

HL—1装置几种锯齿崩溃机制的层析摄影研究

本文采用二维层析摄影技术研究了ＨＬ－１装置几种锯齿崩溃的机制。在高密度欧姆放电中，观测到在类锯齿崩溃冒对流泡对中心热心的挤压。在纯欧姆放电中，观测到长达４４ｍｓ的大锯齿，在崩溃时出现了强的对流和冷泡对等离子体柱的扰动，并能发生与其它磁流体不稳定模式的耦合作用。在微波反锯齿振荡和相对应的软Ｘ射线反锯齿振荡的研究中，观察到软Ｘ射线辐射截面从一个圆变成一个椭圆的现象。     

HL—1装置的硬X射线锯齿振荡

软X射线的锯齿振荡,在ST,Pulsator和TEXT等装置上已观测到;在Pulsator和PLT上已研究了硬X射线锯齿波。PLT和Pulsator观测结果为,产生的硬X射线锯齿振荡为反锯齿和内破裂的软X射线锯齿相对应。Pulsator的硬X射线锯齿和软X射线锯齿一样,这种趋势一直持继到放电结束,而硬X射线峰值发生在软X射线内破裂后大约200μs。PLT的硬X射线锯齿比软X射线锯齿延迟1至5ms。本工作目的是在内破裂后,从软、硬X射线锯齿波对比,观测硬X射线到达峰值这段延迟时间,并以此来量度逃逸电子约束时间。     

HT-7装置软X射线诊断系统及锯齿行为研究

利用HT-7装置上建立的多阵列软X射线诊断系统对等离子体放电中的锯齿不稳定性进行研究,发现锯齿的出现及其行为特点与等离子体电子密度N_e、电子温度T_e、边界安全因子q_α、壁条件等放电参数有密切关系。在低杂波电流驱动等离子体放电条件下,观察到m/n=1/1的中间模振荡出现在锯齿的上升阶段,并迅速发展、饱和、衰减,在锯齿塌陷或先兆振荡出现以前消失。分析和讨论了欧姆加热条件下和低杂波加热条件下的锯齿行为。     

锯齿型振荡之谜

磁约束等离子体的一个共同特征是经常出现各种类型的不稳定性,其一般表现是:扰动先以指数规律随时间增长,然后趋向饱和或导致急剧的破坏.但是,使人十分惊异的是,1973年在美国的ST托卡马克中发现了软X射线辐射呈现弛豫振荡的形式.至今,在所有的托卡马克中均发现了这种振荡:等离子体的各种物理性质(特别是温度和密度)随时间的变化表现为锯齿型振荡.在等离子体中心区,温度先以较慢的速率爬升,然后以一个短得多的时间尺度(典型的为100μs量级)突然下降(“崩溃”).这个过程多次重复出现,形成锯齿型振荡的波形.这种现象不能简单地用通常的不稳定…     

CT-6B托卡马克的锯齿模拟

一、基本方程与计算方法 1.锯齿模式锯齿上升部分可做如下解释,焦耳加热使电流分布变尖,q减小,致使m=1的撕裂模变得不稳定,磁岛将增长。r_s是q=1处的半径,由下式给出 q(r_s)=1. (1) 磁岛宽度由给出。式中W_o为初值,Y是m=1/n=1模的线性增长率     

托卡马克等离子体中内部磁扰动的测量研究

热等离子体中内部磁扰动水平可以由逃逸电子输运来确定，逃逸电子输运采用扰动实验和稳态实验等四种不同方法较容易获得某些局域的逃逸扩散系数，首先利用等离子体快速移动实验，测量孔栏上硬X射线通量的变化，获得边缘扩散系数；第二，由微波辐射强度和硬X射线通量(HXR)信号的锯齿振荡的峰值延迟时间得到径向位置某处到孔栏之间平均扩散系数；第三，软X射线(SXR)强度和HXR通量的信号的锯齿振荡的峰值延迟时间给出等离子体芯区外的径向平均扩散系数；第四，由来自孔栏上HXR韧致辐射谱求得逃逸电子平均能量，继而得到逃逸约束时间， 关键词： 逃逸电子输运 扩散系数 内部磁涨落 软X射线(SXR) 硬X射线 (HXR)     

EAST װ�ù�������������������Ϊ�о�

利用多阵列高时空分辨的软X射线阵列成像系统对EAST芯部固有杂质驱动的蛇形振荡进行时间动态演化和空间结构反演研究,研究了实验上发现的两种时空行为明显不同的两类蛇形振荡,一类具有字母V或W形状的动态频谱,空间上为理想近圆状热芯结构;另外一类蛇形振荡和锯齿崩塌共存,振荡的频谱呈现手掌状,空间上为很大的电阻性月牙形磁岛结构。结果表明,锯齿共存的蛇形振荡的饱和径向扰动位移通常比无锯齿的蛇形振荡大,并且会触发边界的新经典撕裂模。     

利用软X射线锯齿振荡研究托卡马克等离子体的热输运

用Au(Si)面垒探测器阵列测定了CT-6B托卡马克等离子体的软X射线辐射及其涨落。本文给出了内破裂期间等离子体中心区的软X射线锯齿振荡的经验定标律,利用电子温度的锯齿振荡研究了内破裂期间中心区的电子加热率,电子能量平衡,电子能量约束时间,电流密度分布和电子温度等电子热输运结果。 关键词：     

EAST 装置固有杂质驱动蛇形振荡行为研究

利用多阵列高时空分辨的软X 射线阵列成像系统对EAST 芯部固有杂质驱动的蛇形振荡进行时间动态演化和空间结构反演研究,研究了实验上发现的两种时空行为明显不同的两类蛇形振荡,一类具有字母V 或W形状的动态频谱,空间上为理想近圆状热芯结构;另外一类蛇形振荡和锯齿崩塌共存,振荡的频谱呈现手掌状,空间上为很大的电阻性月牙形磁岛结构。结果表明,锯齿共存的蛇形振荡的饱和径向扰动位移通常比无锯齿的蛇形振荡大,并且会触发边界的新经典撕裂模。     

HL－1装置几种锯齿崩溃机制的层析摄影研究

本文采用二维层析摄影技术研究了ＨＬ－１装置几种锯齿崩溃的机制。在高密度欧姆放电中，观测到在类锯齿崩溃时，对流泡对中心热心的挤压。在纯欧姆放电中，观测到长达４４ｍｓ的大锯齿，在崩溃时出现了强的对流和冷泡对等离子体柱的扰动，并可能发生与其它磁流体不稳定模式的耦合作用。在微波反锯齿振荡和相对应的软Ｘ射线反锯齿振荡的研究中，观察到了软Ｘ射线辐射截面从一个圆变成一个椭圆的现象     

HL—1装置密度极限破裂分析

HL-1装置上观测到大量的密度极限破裂放电。其主要特性是破裂前偏离几何中心的磁面位移很小,中心区总是观测到锯齿现象,破裂后,其电流中断时间大于20ms。本文详细分析了出现在电流上升段,坪段及下降段密度极限破裂的特征。其中一类是由于辐射功率超过加热功率所确定的村上极限,没有观测到先兆振荡;另一类是由于约束变坏所确定的赫吉尔极限,可观测到驰豫几毫秒的先兆振荡,这类放电破裂后多数能恢复。该装置运行的最大村上参数是0.35×10~(20)m~(-2).T~(-1)。     

HL-1M弹丸加料等离子体中的蛇形振荡

根据PIN光二极管阵列探测器所探测到的1～10keV能量范围的软X射线辐射扰动．研究了HL-1M装置等离子体中在多发弹丸注入条件下产生的蛇形振荡不稳定性特性,对其机制进行了仔细讨论。实验表明,在中等密度欧姆放电中。高速弹丸注人能直接在等离子体芯部激发出蛇形振荡。对于较高密度的放电,在弹丸加料等离子体的后续演变中经常观测到锯齿稳定化结束时诱发出的准稳态大幅度蛇形振荡。     

HL-1M装置弹丸加料等离子体中的蛇形振荡

在弹丸注入实验中，人们观测到穿透至q=1面以内的弹丸能在等离子体芯部激发出蛇形振荡。蛇形振荡是由一个局域的高密度区域在等离子体芯部旋转而反映在软X射线、密度信号上的一种振荡现象。在JET，ASDEX，Tore Supra等装置上都观测到了弹丸注入条件下的蛇形振荡现象。     

中国环流器2号A托卡马克弹丸注入放电中空电流与反磁剪切位形

具备弱剪切或负磁剪切和内部输运势垒的托卡马克运行方式被认为是提高聚变性能的最有前途的方法.中空电流密度剖面与反磁剪切位形是改进堆芯约束和形成内部输运垒的关键条件之一.在中国环流器2号A(HL-2A)弹丸注入实验中,成功地实现了维持时间约为100 ms的中空电流放电.伴随着中空电流剖面的形成,同时形成了反磁剪切位形.由于欧姆加热功率不太高,且没有外部辅助加热,只能在稳定的中空电流放电阶段看到内部输运垒形成的趋势.在弹丸注入后,电子热扩散系数显著降低,说明弹丸深度注入改善了能量约束.等离子体性能的增强:一方面是由于弹丸注入造成中心高度峰化的电子密度剖面;另一方面是由于等离子体中心存在负磁剪切.同时,中空电流位形有利于改善高密度等离子体的稳定性.结果还表明,在中空电流放电中,等离子体比压值是低的.为了提高βN极限,可在等离子体边界附近放置导电壁.HL-2A弹丸注入实验的结果,为在限制器托卡马克上获得高参数放电提供了一种可能.     

多道测量数据分析技术及芯部等离子体不稳定性研究

本论文分为七章。第一章是绪言部分，介绍了等离子体芯部MHD不稳定性的研究目的和其重要性，以及目前最常用的三种多道数据分析方法：Abel逆变换方法；SVD时空分析方法和层析变换方法的研究现状和研究的必要性。第二章是综合介绍在托卡马克实验中软X射线探测系统能观测到的等离子体芯部的不稳定性的研究成果。分别对锯齿振荡现象及一系列与锯齿活性有关的现象进行了描述。第三章主要介绍在托卡马克实验中软X射线进行观测的探测系统的诊断原理及在HL-IM和HL-2A装置上软X射线探测系统。第四章的主要内容包括层析变换方法的原理，以及对程序的理论模拟检验。     

KTX反场箍缩装置中等离子体小破裂现象研究

在科大反场箍缩磁约束实验装置(KTX)实验中，观测并研究等离子体的显著位移及其带来的小破裂现象。通过分析H_α 谱线、软X 射线辐射以及磁探针数据，发现其主要特征是破裂前等离子体电流重心的缓慢外移，在小破裂后等离子体电流重心在百微秒时间迅速反向移动，重新达到稳定位形。同时，等离子体小破裂伴随着m=1 的边界磁场扰动、稳定壳上显著变化的涡流、以及H_α 谱线和软X 射线辐射的增强。通过对KTX 小破裂实验数据的分析与统计，得出回弹位移与等离子体位移成线性关系。对等离子体电流分布及稳定壳涡流，建立了唯象电路模型，得出了和实验相一致的结论，确定了稳定壳上快速变化的涡流是等离子体小破裂后回复平衡的重要因素。