【摘要】：在過去的二十年里,托卡馬克中快粒子驅動的不穩(wěn)定性問題引起了人們的廣泛關注。尤其是模數較低的快粒子模,不僅僅具有全局的徑向擾動,而且增長較快,它的發(fā)展嚴重限制了等離子體的約束水平。可以預見,這些快粒子驅動的不穩(wěn)定性對ITER混合模式放電將會產生十分重要的影響。在未來的燃燒等離子體中,為了提高約束以及實現(xiàn)裝置的高參數穩(wěn)態(tài)運行,如何控制快粒子驅動的不穩(wěn)定性,將是磁約束核聚變領域所面臨的重要問題。在本篇論文里,我們主要采用了理論分析和數值解析相結合的方法,研究了在托卡馬克中安全因子剖面(q剖面)局域平化時,一種快粒子驅動的磁流體不穩(wěn)定性——魚骨模的基本性質;推導了局域平化的安全因子剖面位形下m=1的魚骨模不穩(wěn)定性的線性色散關系和本征模方程;詳細討論了安全因子剖面被局域平化時,不同的物理參數對魚骨模不穩(wěn)定性線性增長率、頻率的影響,這些參數包括:快粒子比壓、磁流體擾動勢能和快粒子進動頻率等;研究了m=1不穩(wěn)定性的非線性飽和幅度,推導了線性增長率與非線性振幅的關系。基于以上工作,我們還進一步完善了在一些特殊平衡下,魚骨模的本征結構、增長率和頻率對q剖面以及快粒子驅動的依賴關系,明確了q剖面局域平化時魚骨模的基本性質。本文的主要結論是:1.采用理論推導與數值解析的方法,研究了q剖面局域平化時魚骨模的線性穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)當有理面附近的q剖面變平后,一般情況下的魚骨模的線性色散關系將不再適用,模式性質需要一個修正的色散關系來進行描述;2.通過求解本征方程,研究發(fā)現(xiàn)快粒子驅動的魚骨模的模結構、線性增長率以及模頻率對物理參數的依賴性很強。3.在非線性階段,當q剖面在q=1附近平化時,模式的飽和幅度主要取決于波-波非線性相互作用。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TL631.24

【參考文獻】

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1 萬寶年;;我國磁約束聚變研究進展和展望[J];中國科學基金;2008年01期

2 何也熙,王龍,曾立,SUNIST組;SUNIST球形托卡馬克的研究進展[J];核科學與工程;2003年04期

本文編號：2730074