托卡馬克等離子體平衡問題是核聚變研究中的一個基本而又關(guān)鍵的問題。在托卡馬克裝置放電運行過程中,一般需要通過正確的反饋控制放電參數(shù)使放電達(dá)到最優(yōu)化。然而,在放電過程中大部分放電參數(shù)并不能直接測量,如等離子體放電位形、內(nèi)部安全因子剖面等等參數(shù)。因此,重建等離子體放電位形是托卡馬克裝置放電運行的重要課題,而托卡馬克內(nèi)部的平衡建立和反演計算可以為此提供幫助。在托卡馬克裝置實驗中,進(jìn)行準(zhǔn)確快速的平衡重建需要進(jìn)行大量的等離子體平衡計算,而作為描述等離子體平衡問題的Grad-Shafranov方程則是等離子體平衡重建的關(guān)鍵。論文圍繞Grad-Shafranov平衡方程展開,并對Grad-Shafranov平衡方程作了推導(dǎo);給出了幾種Grad-Shafranov方程的解法,并對各種解法的優(yōu)缺點進(jìn)行了比較。介紹了采用格林函數(shù)算法求解Grad-Shafranov方程的EFIT程序,并對程序的內(nèi)部算法進(jìn)行了研究和推導(dǎo),展現(xiàn)了EFIT程序的結(jié)構(gòu)和工作流程。根據(jù)J-TEXT托卡馬克裝置含鐵芯的特點,對EFIT程序采用膠卷盒模型進(jìn)行了平衡重建。在放電信號和磁測量信號準(zhǔn)備階段,通過MDSPLUS接口程序獲取信號數(shù)據(jù),并對有用信號進(jìn)行處理,獲得平衡反演計算輸入?yún)⒘俊Ｍㄟ^EFIT程序?qū)-TEXT裝置進(jìn)行平衡反演計算,研究了J-TXET托卡馬克裝置等離子體平衡位形和其它參數(shù)的演變,并通過實驗電子回旋輻射ECE診斷測量和電子密度測量對平衡參數(shù)Shafranov shift的理論值做了推導(dǎo)計算,對參數(shù)之間的反演,理論計算,和實際測量值進(jìn)行了比較分析,為實驗的診斷測量提供必要的數(shù)據(jù)和參考。通過實驗診斷測量,可以很好的進(jìn)行等離子體內(nèi)部參數(shù)反演,證明EFIT程序滿足J-TEXT托卡馬克裝置的運行。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TL631.24

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4 余文f

本文編號：2825333