環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)于托卡馬克等離子體而言具有重要的作用。一方面,環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)及其剪切可以增強(qiáng)內(nèi)部輸運(yùn)壘、驅(qū)動(dòng)Er×B剪切流并抑制微觀不穩(wěn)定性（湍流）,從而改善等離子體的約束狀態(tài)；另一方面,足夠強(qiáng)的環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)還可以抑制一些危害性極大的宏觀磁流體不穩(wěn)定性,包括新經(jīng)典撕裂模和電阻壁模,因而有利于裝置的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。因此如何充分了解環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)的物理過(guò)程,并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)剖面的優(yōu)化和控制,成為托卡馬克物理研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前,環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)的物理研究仍存在不少難點(diǎn),其中包括了本征環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理以及環(huán)向動(dòng)量輸運(yùn)過(guò)程。本文以J-TEXT裝置作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)等離子體邊界的本征轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)理和動(dòng)量輸運(yùn)過(guò)程展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)研究。作為實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ),本文在J-TEXT托卡馬克上設(shè)計(jì)并建立了一套偏壓電極系統(tǒng)。偏壓電極系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)手段,一方面可以改變邊界的Er×B流剪切,另一方面還可以作為外加局部動(dòng)量源,改變邊界的環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在正、負(fù)極性的偏壓電極下,等離子體的（主要是粒子）約束性能均可被改善,伴隨著邊界徑向電場(chǎng)層剪切的明顯增強(qiáng)以及湍動(dòng)粒子輸運(yùn)通量的抑制。J-TEXT邊界本征環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)是朝向同電流方向的。偏壓電極... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：187 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 托卡馬克等離子體的約束和輸運(yùn)概述
    1.3 托卡馬克等離子體環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)的研究意義
    1.4 偏壓電極驅(qū)動(dòng)環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)的可行性分析
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 托卡馬克等離子體環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)的研究現(xiàn)狀
    2.1 本征轉(zhuǎn)動(dòng)
    2.2 外加動(dòng)量源
    2.3 動(dòng)量陷
    2.4 動(dòng)量輸運(yùn)
    2.5 本章小結(jié)
3 邊界偏壓調(diào)制實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及準(zhǔn)備
    3.1 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
    3.2 J-TEXT裝置簡(jiǎn)介
    3.3 偏壓電極系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建立
    3.4 靜電探針診斷
    3.5 邊界雜質(zhì)轉(zhuǎn)動(dòng)診斷（ERD）
    3.6 本章小結(jié)
4 邊界偏壓調(diào)制對(duì)等離子體約束的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)布置
    4.2 全局參量的演化
r剪切流">    4.3 邊界E_r剪切流
    4.4 邊界漲落量及湍動(dòng)粒子輸運(yùn)
    4.5 邊界湍流的極向相關(guān)性與相速度
    4.6 本章小結(jié)
5 邊界偏壓等離子體湍動(dòng)動(dòng)量輸運(yùn)和本征轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)理研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)布置
    5.2 邊界環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)
    5.3 湍動(dòng)（環(huán)向）動(dòng)量輸運(yùn)
    5.4 殘余協(xié)強(qiáng)與本征力矩
    5.5 局部環(huán)向動(dòng)量平衡
    5.6 本章小結(jié)
6 邊界偏壓調(diào)制求取等離子體環(huán)向動(dòng)量輸運(yùn)系數(shù)
    6.1 實(shí)驗(yàn)布置
    6.2 全局參量的演化
    6.3 環(huán)向轉(zhuǎn)動(dòng)和等離子體密度的擾動(dòng)特征
    6.4 環(huán)向動(dòng)量輸運(yùn)系數(shù)的計(jì)算
    6.5 一些關(guān)鍵問(wèn)題的討論
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]托卡馬克高約束運(yùn)行模式和磁約束受控核聚變[J]. 董家齊.  物理. 2010(06)
[2]Reconstruction of the TEXT-U Tokamak in China[J]. 莊革,丁永華,張明,于克訓(xùn),張曉卿,王之江,胡希偉,潘垣.  Plasma Science and Technology. 2009(04)

博士論文
[1]托卡馬克邊緣等離子體中測(cè)地聲模帶狀流的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蘭濤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3140858