發(fā)布時間：2020-06-11 04:27

【摘要】：本文基于回旋動理學方程,利用升級的HD7程序,通過計算模擬,研究了雜質存在時托卡馬克中短波長TEM模(SWTEM)和短波長ITG模(SWITG)的存在狀況。模擬結果表明,當不考慮托克馬克中的捕獲電子效應時,對于SWITG模,雜質離子密度梯度剖面向內(L_(ez)0)時,雜質離子對SWITG模的增長率有抑制作用,L_(ez)越大,抑制效果越好,SWITG模所需要的激發(fā)閾值越高。且其抑制效果隨雜質的濃度以及雜質的電荷數與質量數的增加而變強。而雜質離子密度梯度剖面向外(L_(ez)0)時,若雜質離子的份額?z較小,則雜質離子會對SWITG模產生不穩(wěn)定影響,且L_(ez)絕對值越大,不穩(wěn)定效應越強,SWITG模所需要的激發(fā)閾值越小。且其不穩(wěn)定效應隨雜質的電荷數與質量數的增加而變強。而當雜質離子的份額?_z到達某一較大值時,密度梯度剖面向外的雜質離子反而會抑制SWITG模。當不考慮離子溫度梯度時,對于SWTEM模,雜質離子的存在始終抑制著SWTEM模的增長。且其抑制效果隨雜質離子的濃度以及雜質離子的電荷數與質量數的增加而變的更強。當同時考慮離子溫度梯度與捕獲電子效應時,SWITG與SWTEM模的存在情況分為耦合和共存兩種。捕獲電子份額與捕獲電子溫度梯度較低時,SWITG模與SWTEM將產生強烈的耦合,我們稱之為SWTE-ITG模,此時,若離子溫度梯度較小(η_i5.0),則雜質離子對SWTE-ITG模始終有穩(wěn)定作用。而離子溫度梯度較大時,雜質離子密度梯度剖面向內(外)對SWTE-ITG模有穩(wěn)定(不穩(wěn)定)效果。且雜質離子的質量數和電荷數越大,其穩(wěn)定或者不穩(wěn)定的效應越強。當離子溫度梯度較大時,SWTE-ITG模的結果與SWITG模相似。當捕獲電子份額與捕獲電子溫度梯度適中或較大時,SWITG模SWTEM模共存,結果表明,雜質離子對共存狀態(tài)下的SWITG模與SWTEM模的影響與單獨考慮短波長捕獲電子模與短波長離子溫度梯度模雜質離子帶來的影響所得結果相似。所以,我們可以認為,共存狀態(tài)下的SWTEM模與SWITG模幾乎互不影響。以上這些結果對于實驗上抑制微觀不穩(wěn)定性的短波長漂移波模有著重要的意義。
【圖文】：

不考慮捕獲電子效應，設定 HD7 代情況下，磁剪切 s =1.5，電子溫度梯度的溫度比 =1.0iτ ，環(huán)效應的取值取決=0.1nε ，雜質離子份額 =0.1zf 。eiL 與算得出。通過計算模擬得到以下的結果3.2.1 Lez對 SWITG 模的影響本小節(jié)研究了雜質離子的特征梯度子作為雜質離子，模擬了在不同雜質特征變化情況，并得到以下結果：0.4f=0.1,lez=-2f=0.1,lez=-1f=0（a）

圖 4.1 不同的雜質密度梯度 Lez下 SWTE-ITG 模的歸一化增長率與實頻隨離子溫度梯度ηi的變化。以完全離子化的碳離子（C+6）為雜質離子。其他參數設定為：ε=0.1，εn=0.1，ηe=0.0本章討論了不同的雜質密度梯度 Lez下耦合的模（SWTE-ITG 模）的歸一化增長率與實頻隨離子溫度梯度ηi的變化。其他參數的設置為捕獲電子份額 ε=0.1，環(huán)效應 εn=0.1，捕獲電子溫度梯度ηe=0.0。Lez>0 意味著雜質離子的密度梯度剖面向內，并與電子密度梯度剖面相同。Lez<0 意味著雜質離子的密度梯度剖面向外，，并與離子密度梯度剖面相同。f=0 表示不考慮雜質離子。如上圖（a）所示，離子溫度梯度ηi<0.5 時，雜質離子對 SWTE-ITG 模始終具有穩(wěn)定效應。且這些模在 1.0iη =附近增長率都會達到最小值，即最穩(wěn)定的狀態(tài)。在離子溫度梯度大于 1的區(qū)域，SWTE-ITG 模的增長率隨ηi的增加而增加。雜質密度梯度 Lez>0 時，雜質離子對 SWTE-ITG 模有明顯地穩(wěn)定作用。且 Lez的值越大，他的穩(wěn)定效果越好。Lez=2時，SWTE-ITG 模將在 1.3iη =的位置完全被抑制。這一結果可以由準中性條件
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TL631.24

【參考文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 彭曉東;磁化等離子體中的微觀不穩(wěn)定性及湍流理論研究[D];核工業(yè)西南物理研究院;2002年

2 高U

本文編號：2707371