發(fā)布時間：2021-04-16 05:46

　　環(huán)向轉(zhuǎn)動對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)動及其剪切可以增強內(nèi)部輸運壘、驅(qū)動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,足夠強的環(huán)向轉(zhuǎn)動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)運行。因此如何充分了解環(huán)向轉(zhuǎn)動的物理過程,并以此為基礎實現(xiàn)對環(huán)向轉(zhuǎn)動剖面的優(yōu)化和控制,成為托卡馬克物理研究的一項重要內(nèi)容。目前,環(huán)向轉(zhuǎn)動相關(guān)的物理研究仍存在不少難點,其中包括了本征環(huán)向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機理以及環(huán)向動量輸運過程。本文以J-TEXT裝置作為實驗平臺,對等離子體邊界的本征轉(zhuǎn)動驅(qū)動機理和動量輸運過程展開了實驗研究。作為實驗研究的基礎,本文在J-TEXT托卡馬克上設計并建立了一套偏壓電極系統(tǒng)。偏壓電極系統(tǒng)作為實驗調(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量源,改變邊界的環(huán)向轉(zhuǎn)動。實驗發(fā)現(xiàn),在正、負極性的偏壓電極下,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層剪切的明顯增強以及湍動粒子輸運通量的抑制。J-TEXT邊界本征環(huán)向轉(zhuǎn)動是朝向同電流方向的。偏壓電極... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：187 頁

【學位級別】：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概述
    1.3 托卡馬克等離子體環(huán)向轉(zhuǎn)動的研究意義
    1.4 偏壓電極驅(qū)動環(huán)向轉(zhuǎn)動的可行性分析
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 托卡馬克等離子體環(huán)向轉(zhuǎn)動的研究現(xiàn)狀
    2.1 本征轉(zhuǎn)動
    2.2 外加動量源
    2.3 動量陷
    2.4 動量輸運
    2.5 本章小結(jié)
3 邊界偏壓調(diào)制實驗的設計及準備
    3.1 實驗的設計
    3.2 J-TEXT裝置簡介
    3.3 偏壓電極系統(tǒng)的設計與建立
    3.4 靜電探針診斷
    3.5 邊界雜質(zhì)轉(zhuǎn)動診斷（ERD）
    3.6 本章小結(jié)
4 邊界偏壓調(diào)制對等離子體約束的影響
    4.1 實驗布置
    4.2 全局參量的演化
r剪切流">    4.3 邊界E_r剪切流
    4.4 邊界漲落量及湍動粒子輸運
    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動量輸運和本征轉(zhuǎn)動驅(qū)動機理研究
    5.1 實驗布置
    5.2 邊界環(huán)向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動
    5.3 湍動（環(huán)向）動量輸運
    5.4 殘余協(xié)強與本征力矩
    5.5 局部環(huán)向動量平衡
    5.6 本章小結(jié)
6 邊界偏壓調(diào)制求取等離子體環(huán)向動量輸運系數(shù)
    6.1 實驗布置
    6.2 全局參量的演化
    6.3 環(huán)向轉(zhuǎn)動和等離子體密度的擾動特征
    6.4 環(huán)向動量輸運系數(shù)的計算
    6.5 一些關(guān)鍵問題的討論
    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
附錄1 攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]托卡馬克高約束運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,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地聲模帶狀流的實驗研究[D]. 蘭濤.中國科學技術(shù)大學 2008



本文編號：3140858