【摘要】：在當(dāng)前托卡馬克的實(shí)驗(yàn)中,邊界局域模是在高約束模式放電下出現(xiàn)的一種磁流體不穩(wěn)定性。共振磁擾動(dòng)作為邊界局域�？刂频闹饕侄�,其控制機(jī)制尚不清晰。共振磁擾動(dòng)對(duì)磁場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變被認(rèn)為是控制機(jī)制中的重要因素。本文基于EAST裝置,在共振磁場(chǎng)擾動(dòng)控制邊界局域模的實(shí)驗(yàn)中,靶板粒子負(fù)荷的三維分布特征以及對(duì)電子熱輸運(yùn)的增強(qiáng)都驗(yàn)證了磁場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變,為進(jìn)一步理解拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變?cè)谶吔缇钟蚰５目刂茩C(jī)制中的作用打下基礎(chǔ)。通過混合模數(shù)的共振磁擾動(dòng)對(duì)靶板上的粒子負(fù)荷影響的研究,驗(yàn)證了磁場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變,并通過旋轉(zhuǎn)其中n=2的分量實(shí)現(xiàn)對(duì)靶板粒子流的動(dòng)態(tài)控制,與模擬計(jì)算結(jié)果符合較好。在施加擾動(dòng)場(chǎng)后,觀察到離子飽和流的打擊點(diǎn)分裂和三維分布現(xiàn)象。通過旋轉(zhuǎn)其中環(huán)向模數(shù)為n=2的分量,實(shí)現(xiàn)了對(duì)第二打擊點(diǎn)處靶板粒子流的在靶板的動(dòng)態(tài)控制,這將有助于在控制靶板處的局域的功率沉積。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與利用磁力線追蹤程序TOP2D給出的真空?qǐng)霭邪宕抛阚E分布有很好的一致性。實(shí)驗(yàn)中還觀察到,當(dāng)共振磁擾動(dòng)邊界局域模沒有完全抑制的情況下,每一次邊界局域模爆發(fā)產(chǎn)生的粒子流脈沖會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在主打擊點(diǎn)和因磁擾動(dòng)產(chǎn)生的次打擊點(diǎn)的位置,表明邊界局域模的產(chǎn)生的瞬態(tài)熱流粒子流與三維磁場(chǎng)作用下的邊界磁場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有一定的耦合關(guān)系。在實(shí)現(xiàn)了對(duì)邊界局域模的緩解效果下,首次用邊界局域模爆發(fā)帶來的電子溫度崩塌作為微小擾動(dòng)的方法進(jìn)行了熱輸運(yùn)分析,結(jié)果顯示共振磁擾動(dòng)增強(qiáng)了等離子體邊界處的熱輸運(yùn)。首先針對(duì)電子溫度擾動(dòng)在徑向傳播的時(shí)間延遲進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)該過程不受RMP的影響,且傳播速度不具有熱輸運(yùn)的特征,考慮該過程可能為邊界局域模自身的影響。通過對(duì)電子熱平衡方程的簡(jiǎn)化和求解,分析了電子溫度崩塌后的恢復(fù)過程,分析并利用恢復(fù)的特征時(shí)間來表征輸運(yùn)特征時(shí)間。結(jié)果表明,在邊界區(qū)域處,RMP投入期間,輸運(yùn)特征時(shí)間明顯變短,電子熱輸運(yùn)增強(qiáng)。輸運(yùn)系數(shù)的增強(qiáng)隨徑向向外而增大,在邊界可以達(dá)到3倍。靶板粒子負(fù)荷的三維分布特征以及對(duì)電子熱輸運(yùn)的增強(qiáng)反映了邊界拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變,為進(jìn)一步開展邊界局域模控制機(jī)制的研究打下基礎(chǔ),也在工程上為靶板上功率沉積的控制提供了潛在的可行方案。
【圖文】：

中垂直Z方向的陰

圖 1 平衡磁面示意圖[26]構(gòu)成的坐標(biāo)系稱為實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)系，對(duì)于二維平為等離子體磁面的極向截面。平衡磁場(chǎng)的結(jié)衡反演程序，如 EFIT[27]，給出。通過控制極現(xiàn)偏濾器位形，也是當(dāng)前托卡馬克中主要雙零位形(Double Null，，DN)，上單零(Uppergle Null，LSN)等多種靈活的放電位形，如圖
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TL631.24

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本文編號(hào)：2680072