1982年ASDEX（德國(guó)）裝置上第一次獲得高約束（H）模式,這一發(fā)現(xiàn)成為了整個(gè)托卡馬克研究中具有劃時(shí)代意義的突破。H模約束因?yàn)槠渚哂邢鄬?duì)較高的能量和粒子約束水平以及良好的穩(wěn)定可重復(fù)性,被選為ITER的基本參考運(yùn)行模式。而邊界局域模（ELM）作為H模中最重要的特征之一,由于其帶來(lái)的嚴(yán)重?zé)嶝?fù)荷問(wèn)題目前并未得到很好的解決,所以對(duì)于ELM的控制方法研究一直都是國(guó)際托卡馬克研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本論文主要依托于EAST全超導(dǎo)托卡馬克裝置,利用邊界高時(shí)空分辨的分布及漲落測(cè)量手段,主要圍繞FEAST上無(wú)ELM高性能運(yùn)行模式、邊界相干模式的特征以及參數(shù)空間物理開(kāi)展,包括有診斷搭建和物理研究?jī)刹糠�。�?）在EAST上成功搭建了一徑向邊界熱氦束發(fā)射光譜診斷,用LABVIEW語(yǔ)言編寫(xiě)了診斷噴氣控制和信號(hào)采集程序,使得對(duì)邊界密度、溫度以及靜電漲落等重要的物理量高時(shí)空分辨測(cè)量成為可能。（2）對(duì)EAST上自發(fā)產(chǎn)生的無(wú)ELM運(yùn)行模式進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并給出了各自獲得參數(shù)區(qū)間。在EAST上自發(fā)產(chǎn)生的無(wú)ELM運(yùn)行,主要分為三種類(lèi)型:①低功率、高碰撞率、高再循環(huán)無(wú)ELM運(yùn)行,顯著特征是在進(jìn)入H模之后邊界Dα信號(hào)持續(xù)上漲,... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：156 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３：不同核聚變反應(yīng)截面隨著粒子動(dòng)能的變化圖，其中的核反應(yīng)截面表示??

??然而并不是上述的所有反應(yīng)過(guò)程都可以很容易的實(shí)現(xiàn)，不同的聚變反應(yīng)對(duì)于??背景溫度的閾值也不盡相同。圖１．?３表示幾種聚變反應(yīng)方程中核反應(yīng)截面隨著溫??度的變化，其中Ｄ－Ｔ反應(yīng)能量閾值最低，在１０－１０００ｋｅＶ區(qū)間內(nèi)反應(yīng)率最大，反??應(yīng)截面最大［３］，就目前實(shí)驗(yàn)條件而言實(shí)線Ｄ－Ｔ聚變‘點(diǎn)火’和自持燃燒相較其??它反應(yīng)是最容易的。??ｌｏｔ?—ｊ－?ｔ?１?Ｉ?ｔｌｌｔｔ?－４－４＾４４Ｈ４－?－４－??１?＝＝＝＝＝－?＝＝ｙｆ｜Ｈ－??ｒ。．胃圍麵圓｜｜＿＿ｉ丨??？?ｉ〇７?ｓ?＝?＝?＝?Ｅｉ：ｉ＝?＝?｜＾?＝?；�。椋螅澹桑桑。停。�?＝?＝?！?＝?［；！??｜?言｜?＇：?言｜學(xué)土：??５?ｉ〇３?＝＝＝＝＝＝＝｜?＝Ｅｌ｜＝?＝?：！＾ｉ＝ｌｌＨ：�。海剑疲蓿牛妫牛牛唬�???ｉ－－—ｊ－?ｉ?－ｊ?－｜ｉＲ?－?－?—Ｄ－Ｔ??Ｔ?ｊ?７￣ｒ｜ｊｍ?—ｄ－ｈ？３??１〇４?—ｐ．Ｌｉｃ??＝?＝?ＥＥ±：：?ｆ?Ｉ?ＨＩＨ０三三三三ＥＥ?：三??１０?１?１０?１００?１０００?１０．０００??Ｉｎｃｉｄｅｎｔ?Ｐａｒｔｉｄ＊?Ｋｉｎ？ｔｉｃ?Ｅｎｅｒｇｙ?（ｋ？Ｖ）??圖１．３：不同核聚變反應(yīng)截面隨著粒子動(dòng)能的變化圖，其中的核反應(yīng)截面表示??的是入射粒子和目標(biāo)靶核之間發(fā)生相關(guān)核聚變反應(yīng)概率大小的物理量，圖片摘??自［３］

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?Ｒｅａｃｔｏｒ，?ＩＴＥＲ）正是采用托卡馬克約束，其設(shè)計(jì)基本指標(biāo)為：總??的聚變功率＞５００?ＭＷ，實(shí)現(xiàn)聚變?cè)鲆妫眩荆保�，燃燒時(shí)間＞５００ｓ，大半徑６．?２ｍ，小半??徑２．?０ｍ，等離子體電流超過(guò)１５ＭＡ［５］，如圖１．?４所示為ＩＴＥＲ設(shè)計(jì)示意圖，但是??由于托卡馬克裝置的環(huán)向?qū)ΨQ(chēng)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其容易爆發(fā)多種等離子體不穩(wěn)定性，最嚴(yán)??重的后果之一是容易導(dǎo)致大破裂風(fēng)險(xiǎn)（所謂破裂是指等離子體放電在很短的時(shí)間??內(nèi)突然終止，平衡失控，使等離子體柱整體轟擊到壁上，造成強(qiáng)烈的等離子體與??器壁直接接觸的相互作用，引起大量的雜質(zhì)粒子進(jìn)入到等離子體內(nèi)部，使等離子??體迅速冷卻，電流通道被堵塞，最后等離子體原來(lái)所攜帶的熱能及磁能會(huì)在極短??的時(shí)間尺度內(nèi)（ｌｍｓ）釋放出來(lái)，損壞裝置的過(guò)程）。正是居于此，托卡馬克研宂??中的一個(gè)很重要的方面便是預(yù)防破裂以及破裂防護(hù)。目前的托卡馬克研宄還有很??多重要問(wèn)題沒(méi)有得以解決，還需要投入更多的人力、物力加入進(jìn)來(lái)，未來(lái)幾十年??的托卡馬克研宄可謂是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。??圖１．４：國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ＩＴＥＲ）設(shè)計(jì)示意圖，高：２９米，直徑：２８米，??重：２３０００?噸。??１．?３?ＥＡＳＴ托卡馬克裝置簡(jiǎn)介??ＥＡＳＴ?（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?Ａｄｖａｎｃｅｄ?Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ?Ｔｏｋａｍａｋ）全超導(dǎo)托卡馬克于??２００６建造完成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Observation of Pedestal Plasma Turbulence on EAST Tokamak[J]. 高翔,張濤,韓翔,張壽彪,王嵎民,劉子奚,楊曜,劉少承,史楠,凌必利,李建剛,the EAST team.  Plasma Science and Technology. 2013(08)



本文編號(hào)：2996253