HL—1M边缘区径向电场对等离子体转动的影响

我们曾经用计算程序ROTATE编码对HL－1M托卡马克常规运行参烽下的主离子与杂质离子的环向转动速度和极向转动速度进行理论模拟计算和比较研究。在这个计算程序里我们挑选了3个具有代表性的等离子体转动理论模型：Hazeltine的标准新经典理论模型，Kim等人区分主离子和杂质离子的转动理论模型，Hinton等人考虑电场梯度对离子转动速度的影响，引进轨道挤压因子的推广理论模型。本文主要研究增强约束期间，出现剪切层的边缘区域内的等离子体转动。     

负径向电场对荷电粒子运动的影响及其数值模拟

从负径向电场产生的电漂移改变荷电粒子运动的极向运动速度着手,推导出在负径向电场存在时安全因子的表达式,分析了安全因子对荷电粒子漂移位移和运动轨迹的影响。建立了在负径向电场条件下,荷电粒子在梯度磁场和曲率磁场中运动数学模型。通过数值模拟,获得了通行粒子、香蕉粒子的漂移位移和运动轨迹所呈现出的新特点和规律：负径向电场改变了荷电粒子的最大漂移位移。当荷电粒子的极向运动速度增加时,最大漂移位移减小,反之增大;改变了荷电粒子的运动轨迹,通行粒子的轨亦可能变为香蕉粒子的轨迹,香蕉粒子的轨迹可能变为通行粒子的轨迹,当电场达到足够的强度时,均成为在极向上顺时针运动的通行粒子轨迹。     

负径向电场对荷电粒子运动的影响及其数值模拟

从负径向电场产生的电漂移改变荷电粒子运动的极向运动速度着手,推导出在负径向电场存在时安全因子的表达式,分析了安全因子对荷电粒子漂移位移和运动轨迹的影响。建立了在负径向电场条件下,荷电粒子在梯度磁场和曲率磁场中运动数学模型。通过数值模拟,获得了通行粒子、香蕉粒子的漂移位移和运动轨迹所呈现出的新特点和规律:负径向电场改变了荷电粒子的最大漂移位移。当荷电粒子的极向运动速度增加时,最大漂移位移减小,反之增大;改变了荷电粒子的运动轨迹,通行粒子的轨亦可能变为香蕉粒子的轨迹,香蕉粒子的轨迹可能变为通行粒子的轨迹,当电场达到足够的强度时,均成为在极向上顺时针运动的通行粒子轨迹。     

HL-2A上NBI加热H模实验的集成模拟分析

托卡马克等离子体物理过程时空尺度跨度大,不同空间区域(如芯部、台基区、刮削层、靶板区)的主要物理过程不同,因此需要采用系统集成方法开展全域多时空尺度物理问题分析.为了更加深入地研究托卡马克等离子体放电实验的稳态运行及爬升期间的输运与约束过程,通常采用多种物理程序开展集成模拟研究,对放电实验结果进行集成模拟对照,相互验证并进一步开展物理分析.本文基于OMFIT平台,结合HL-2A装置第37012炮高比压放电实验结果完成了集成模拟验证与分析,验证了程序的可靠性与适用性.在该流程中,通过选取适当的模型,对实验参数进行了校核与补充,经演化后模拟结果与实验结果比较吻合.在此基础上,本文进一步采用TGLF模型开展了芯部静电漂移波线性不稳定性分析,结果显示NBI离轴加热导致H模约束改善的原因是,该实验在NBI功率沉积位置的ETG不稳定性处于被抑制的状态,输运由ITG不稳定性占据主导,同时输运水平降低至新经典水平.     

偏压电极对KT-5C装置等离子体边缘的影响

通过电极偏压来控制KT 5C装置边缘区等离子体的径向电场 ,发现在正偏压作用下 ,径向电场剖面由小的负阱状变成明显的山包结构 ,从而形成一个加强的E×B剪切层。剪切层附近的等离子体参数变陡 ,不仅等离子体极向流速度大大增加 ,而且其方向也由沿电子逆磁漂移方向改变为离子的逆磁漂移方向。这些变化导致等离子体边界横向输运被抑制、整体约束得到改善     

HL—1装置偏压电极类H模能量约束时间研究

能量约束时间是衡量环流器等离子体约束性能的重要参数。分析表明，在加偏压电Ｌ模过渡到类Ｈ模的过程中，如果等离子体的辐射损失功率与总损失功率之比显著变化，则扣除辐射损失的能量约束时间的增量是一种更好的衡量约束得到改善的尺度。在这种考虑之下，我们讨论ＨＬ－１等离子体偏压电极Ｌ模－类Ｈ模过的能量约束及电子热传导特性。     

一类二维时变磁场激发涡旋电场的静电场类比计算

通过二维涡旋电场与二维静电场分布的比较，求解椭圆柱区域磁场随时间变化所激励的涡旋电场的场强转变为求解电场的势，从而使问题简化。     

匀变电场激发感生磁场的另一种计算

通过求解微分方程，得到圆形平行板电容器间匀变电场激发的感生磁场，所得结果与积分法完全相同．     

用▽×Ek=-(e)B/(e)t计算感生电场

本文利用 ×Ek=- B t,对轴对称均变磁场激发的感生电场进行了分析、讨论和计算 .     

带电粒子在径向电场中的电漂移——对一个实验的再认识

本文对文献[1]中的一个问题进行了理论与实验研究，指出了原有解释的不当之处，并采用基于Runge-Kutta-Felhberg算法的Matlab数值方法给出本问题的数值解．     

感生电场与动生电场的等效性探究

本文认为在感生电场的情况下,磁场的强弱变化可以引起磁场自身的横向运动,使得线圈中电子相对于磁场发生运动,从而等效为一个动生电场,受到洛伦兹力的作用.借助磁感线模拟磁场的运动方式,得到圆形回路中任意一点与磁场相对运动速度的表达式,进而推得该＂等效动生电场＂中的洛伦兹力.以螺线管为例,验证该方法可以解释感生电场所满足的规律.将感生电场与动生电场的产生原因统一为导体中电子与磁场的相对运动,相应电动势的非静电力统一为洛伦兹力.     

电场描绘实验中等位线平移畸变及消除方法的研究

通过分析电场描绘实验中等位线平移时产生畸变的原因,给出了消除等位线平移畸变的原理,并由此对平移装置和描绘方法进行了适当的改进,使之能够将模拟电场中的电位分布完整地平移到坐标纸上,消除等位线平移装置变形和描绘方法不尽完善所引起的等位线畸变和测量误差．     

直流电场诱导LB膜中分子重新取向研究

用旋转二次谐波产生方法研究了半花菁/花生酸Y型交替LB多层膜中由外加法向直流电场诱导的分子的重新取向.外加法向直流电场能够有效地改变LB膜中光学活性半花菁分子的取向,迫使其长轴转向电场的方向.随着极化电场的增大,分子在基板平面内的各向异性逐渐减小,而二次谐波强度的增量则随外加电场的增大而呈现平方增长的规律.在室温下,用1.3×10⁶V/m的电场极化10min,可以使半花菁LB多层膜的二次谐波强度增大一个量级.     

通以交变电流的长直螺线管内部磁场和电场的分布

通过求解麦克斯韦方程组，得出通以交变电流的长直螺线管内部的磁场和电场的分布，并讨论解的物理意义。     

应该重视感生（涡旋）电场的方向性教学

感生电场的计算在大学物理教科书中,一般都是以具有轴对称性磁场变化为特例.在那里,感生电场的方向是不证自明的,真的是这样吗？本文力图说明,对称性并不能取代方向性的说明,方向性问题严格说来需要解边值条件下的微分方程,但在大学物理教学层面上可以有简单的办法处理.