為了確保未來聚變裝置上的偏濾器部件具有足夠的使用壽命以及控制雜質源,未來的聚變裝置需要工作在偏濾器脫靶或半脫靶運行模式。近年來,低雜波誘導的電流絲通過改變邊界磁拓撲結構,導致到達偏濾器靶板粒子流和熱流出現分裂,這對于緩解主打擊點區(qū)域的熱流沉積與靶板刻蝕具有重要作用,有利于長脈沖放電運行。對低雜波誘導的粒子流與熱流分裂的深入理解是實現穩(wěn)定控制長脈沖偏濾器脫靶的前提條件。偏濾器脫靶后,高等離子體密度區(qū)域逐漸遠離靶板表面,鑲嵌在偏濾器靶板內部的探針無法提供等離子體溫度密度等有效信息。有效獲取脫靶等離子體參數分布及其時間演化對于理解脫靶過程的物理機制,修正現有理論模型具有重要意義。等離子體發(fā)射光譜譜線的斯塔克展寬與頻移分析是診斷等離子體的一個重要技術手段,特別是在測量等離子體電子密度方面。本論文對EAST鎢偏濾器脫靶等離子體的發(fā)射光譜進行了分析,在扣除儀器展寬和多普勒展寬后得到氘巴爾末線(Dε)的斯塔克展寬,利用準靜態(tài)模型計算得到了偏濾器空間中脫靶等離子體的電子密度分布和演化特征。發(fā)現低雜波加熱條件下偏濾器脫勒靶等離子體中出現兩條分離的密度帶。隨著主等離子體密度的繼續(xù)上升,兩條密度帶的密度出現...

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 核聚變
    1.2 磁約束聚變
    1.3 偏濾器
    1.4 本論文的研究意義
第2章 偏濾器物理及相關診斷介紹
    2.1 等離子體鞘層
    2.2 偏濾器運行模式
        2.2.1 低再循環(huán)模式
        2.2.2 高再循環(huán)模式
        2.2.3 脫靶模式
    2.3 托卡馬克三維物理效應
        2.3.1 磁連接長度與磁瓣
        2.3.2 LHW導致的打擊點分裂
    2.4 相關等離子體診斷
        2.4.1 偏濾器三探針
        2.4.2 輻射量熱計
        2.4.3 偏濾器重雜質光譜
第3章 碰撞輻射模型與斯塔克展寬理論
    3.1 原子過程
        3.1.1 原子過程與平衡
        3.1.2 碰撞輻射模型
    3.2 斯塔克展寬理論
        3.2.1 原子譜線展寬
        3.2.2 斯塔克展寬
        3.2.3 斯塔克展寬理論中的特征時間尺度
        3.2.4 斯塔克展寬的形式處理
        3.2.5 準靜態(tài)場模型
        3.2.6 Holtsmark分布
        3.2.7 離子運動效應的影響
第4章 EAST偏濾器脫靶等離子體發(fā)射譜線斯塔克展寬分析
    4.1 診斷設置
    4.2 偏濾器脫靶等離子體條件下準靜態(tài)模型的適用性
    4.3 不同展寬機制的影響及誤差評估
    4.4 實驗數據分析
    4.5 計算機模擬方法介紹及與準靜態(tài)模型結果對比
        4.5.1 計算機模擬方法原理
        4.5.2 氘譜線斯塔克展寬數據庫
        4.5.3 計算機模擬數據庫計算電子密度與準靜態(tài)模型計算結果對比
第5章 總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 本論文創(chuàng)新之處
    5.3 工作展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：3846617