托卡馬克等離子體平衡問(wèn)題是核聚變研究中的一個(gè)基本而又關(guān)鍵的問(wèn)題。在托卡馬克裝置放電運(yùn)行過(guò)程中,一般需要通過(guò)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(guò)程中大部分放電參數(shù)并不能直接測(cè)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(yùn)行的重要課題,而托卡馬克內(nèi)部的平衡建立和反演計(jì)算可以為此提供幫助。在托卡馬克裝置實(shí)驗(yàn)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(jì)算,而作為描述等離子體平衡問(wèn)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(kāi),并對(duì)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(duì)各種解法的優(yōu)缺點(diǎn)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(duì)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(diǎn),對(duì)EFIT程序采用膠卷盒模型進(jìn)行了平衡重建。在放電信號(hào)和磁測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)備階段,通過(guò)MDSPLUS接口程序獲取信號(hào)數(shù)據(jù),并對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行處理,獲得平衡反演計(jì)算輸入?yún)⒘�。通過(guò)EFIT程序?qū)-TEXT裝置進(jìn)行平衡反演計(jì)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(guò)實(shí)驗(yàn)電子回旋輻射ECE診斷測(cè)量和電子密度測(cè)量對(duì)平衡參數(shù)Shafranov shift的理論值做了推導(dǎo)計(jì)算,對(duì)參數(shù)之間的反演,理論計(jì)算,和實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行了比較分析,為實(shí)驗(yàn)的診斷測(cè)量提供必要的數(shù)據(jù)和參考。通過(guò)實(shí)驗(yàn)診斷測(cè)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(mǎn)足J-TEXT托卡馬克裝置的運(yùn)行。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：TL631.24

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4 余文f

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