【摘要】：佳拉潔雅型（Galatea）磁約束裝置是一種小型研究磁約束受控核聚變裝置。它的特點(diǎn)是用于產(chǎn)生強(qiáng)磁場的載流導(dǎo)體浸沒在等離子體中，在這里載流導(dǎo)體被稱作“盲鰻”（myxine）。與其它類型的磁約束裝置相比，，佳拉潔雅裝置具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、可控性好、能很好抑制等離子體的對流不穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。這種類型的磁約束裝置最初是由前蘇聯(lián)科學(xué)家提出，并一直被俄羅斯國內(nèi)科學(xué)家研究至今，在我們國內(nèi)還幾乎沒人研究。本文的研究對象是具有三個盲鰻結(jié)構(gòu)的佳拉潔雅系統(tǒng)，稱為Trimyx。通過理論分析和數(shù)值計(jì)算，分析了裝置中磁系統(tǒng)的電磁場分布，等離子體在等離子體通道和磁阱（magnetic trap）中的運(yùn)動圖景，并從磁鏡場和磁場兩個角度分別分析其對等離子體通道（plasma guide）和磁阱中的等離子體運(yùn)動影響，最后給出優(yōu)化方案。 本文首先系統(tǒng)地介紹了佳拉潔雅型磁約束裝置的各個部分組成，目前實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)的各個設(shè)計(jì)參數(shù)，并對各個部分所要實(shí)現(xiàn)的功能以及它的工作原理作一般性研究；介紹了等離子體物理學(xué)中常用的三種等離子體描述模型，給出了每一個模型的優(yōu)缺點(diǎn)以及它們的適用條件。 其次分析了三盲鰻的佳拉潔雅型磁約束裝置中等離子體通道和磁阱中的磁場分布。首先通過對單個線圈模型分析進(jìn)而對等離子體通道進(jìn)行簡化，給出簡化后的等離子體通道模型，通過數(shù)值計(jì)算軟件計(jì)算其磁場分布，將通道中的磁場劃分為兩種類型；給出了在現(xiàn)有參數(shù)下，等離子體通道中的磁場分布圖景；對等離子體在通道和磁阱中的宏觀運(yùn)動加以分析。 分析了等離子體通道中磁鏡場對等離子體運(yùn)動的影響。用單粒子運(yùn)動模型分析粒子在均勻磁場和磁鏡場中的運(yùn)動，分析磁鏡比參數(shù)的變化對磁場位形(magnetic field configuration）和等離子體運(yùn)動的影響。最后分析了在存在磁場梯度時等離子體的運(yùn)動和漂移，從等離子體的擴(kuò)散率角度分析了在磁阱中磁場梯度對等離子體運(yùn)動的影響，從而對磁阱線圈的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL631

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