【摘要】：魚骨模不穩(wěn)定性是高能粒子與內(nèi)扭曲模共振產(chǎn)生的高能粒子不穩(wěn)定性,這種不穩(wěn)定性會排出大量高能粒子和熱量,導(dǎo)致等離子體的約束變差。本文主要針對在Tore Supra托卡馬克裝置上低雜波電流驅(qū)動加熱的實驗,和在HL-2A托卡馬克裝置上高功率的電子回旋加熱實驗中,觀測到的電子魚骨模頻率周期性的跳變現(xiàn)象做了理論分析。依據(jù)魚骨模不穩(wěn)定性的共振條件確定勉強通行電子激發(fā)的電子魚骨模出現(xiàn)了頻率躍變現(xiàn)象,首先,在忽略電子進動頻率的貢獻的條件下,推導(dǎo)了勉強通行的高能電子激發(fā)的魚骨模的色散方程,并利用HL-2A托卡馬克實驗裝置中的參數(shù)對推導(dǎo)的魚骨模的色散方程進行求解,通過求解色散方程得出的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)電子魚骨模頻率在7kHz到13kHz的范圍內(nèi),模的頻率隨著熱電子的能量增加而增加,并且(2/2)模的增長率比(1/1)模的增長率大。這個結(jié)果與實驗結(jié)果一致。本文還通過電子的捕食-被捕食模型模擬了勉強通行電子激發(fā)的魚骨模的周期性猝發(fā)行為。此外,本文第五章運用BORIS算法求解了在ITER裝置中考慮徑向電場時的帶電粒子的運動方程。該電場是通過負電勢梯度得出,電勢分布是做為極向磁通的二次函數(shù)引入。通過模擬結(jié)果可以看出電勢的二次系數(shù)A和一次系數(shù)B對離子的全軌道和離子損失率有不同的影響。通過改變系數(shù)A和B的大小的方式可以使得離子的香蕉軌道和通行軌道相互轉(zhuǎn)變。本文主要提出的理論觀點為HL-2A裝置實驗中觀測的電子魚骨模頻率跳變現(xiàn)象解釋為是勉強通行電子激發(fā)的魚骨模在高頻(2/2)模和低頻(1/1)模之間躍變。而且此時的電子魚骨模是在電子的彈跳頻率與模的頻率接近時共振激發(fā)的。基于本理論觀點的模擬結(jié)果可以與實驗數(shù)據(jù)切合的很好,因此可以對以后魚骨模不穩(wěn)定性的研究具有很好的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TL631.24
【圖文】：

圖 1.1 主要輕核聚變反應(yīng)截面[1]Fig.1.1 The main fusion reaction cross section of the light nucleus.已經(jīng)投入實驗階段的核聚變有慣性約束核聚變反應(yīng)和磁約束核聚變壓縮并加熱以至于在其有時間飛散之前已達到聚變反應(yīng)和燃燒的條反應(yīng)是利用燃料的慣性不讓其逃逸而實現(xiàn)的約束核聚變反應(yīng)[2]。磁

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文在 JET 托卡馬克裝置中,在高功率的離子回旋共振(ICRH)加熱時，信號突然地使得離子魚骨模從低頻向高頻變化[10]（見圖 1.5）。

PBE裝置上的離子魚骨模不穩(wěn)定性[7]

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 牟茂淋;劉宇;王中天;陳少永;唐昌建;;托卡馬克裝置中高能離子的直接損失[J];物理學(xué)報;2014年16期

本文編號：2771676