HL-2A裝置上逃逸電子行為的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 00:21
在托卡馬克放電過程中,速率大于一定閾值的電子受到的碰撞阻尼力小于環(huán)向電場力,可在環(huán)向電場的持續(xù)加速下成為逃逸電子,其能量最高可達(dá)數(shù)十MeV。大通量的高能逃逸電子嚴(yán)重威脅著裝置的安全運(yùn)行,對逃逸電子的行為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究并探索有效抑制逃逸電子產(chǎn)生的方法是托卡馬克等離子體物理學(xué)的主要研究內(nèi)容之一;趯斯I(yè)西南物理研究所HL-2A裝置上的大量放電數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察分析,本論文主要做了以下工作:1.深入分析了初級產(chǎn)生機(jī)制和逃逸電子產(chǎn)生的臨界條件相關(guān)理論,得出了影響逃逸電子產(chǎn)生的兩個(gè)關(guān)鍵因素——電子密度和電場強(qiáng)度。對HL-2A裝置上歐姆放電下平頂階段逃逸電子產(chǎn)生的閾值狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并與理論閾值進(jìn)行對比,研究發(fā)現(xiàn)HL-2A裝置上逃逸電子產(chǎn)生的臨界電場強(qiáng)度是Conner-hastie理論電場強(qiáng)度的12-58倍,抑制逃逸電子產(chǎn)生的臨界電子密度遠(yuǎn)比理論預(yù)測的要低。對逃逸電子增長率的研究發(fā)現(xiàn)初級產(chǎn)生機(jī)制下逃逸電子的增長率與電場強(qiáng)度成正比,與電子密度成反比,這說明了可以通過減少環(huán)電壓或提高等離子體密度來減緩或抑制逃逸電子產(chǎn)生。2.研究了電子回旋共振加熱(ECRH)對等離子體電子分布的影響,在ECRH期間,等離子體...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 能源問題和核聚變能
1.2 受控核聚變
1.3 托卡馬克裝置
1.4 環(huán)流器二號
1.5 托卡馬克逃逸電子及其研究意義
1.6 托卡馬克逃逸電子研究現(xiàn)狀
1.7 內(nèi)容安排
第二章 托卡馬克逃逸電子理論
2.1 逃逸電子的產(chǎn)生機(jī)制
2.1.1 初級產(chǎn)生機(jī)制
2.1.1.1 庫倫碰撞
2.1.1.2 逃逸閾值
2.1.1.3 初級產(chǎn)生機(jī)制下的逃逸電子產(chǎn)生速率
2.1.2 Hot-tail產(chǎn)生機(jī)制
2.1.3 次級產(chǎn)生機(jī)制
2.2 逃逸電子軌道
2.3 逃逸電子能量極限
2.3.1 同步輻射
2.3.2 軌道漂移
2.3.3 約束時(shí)間
2.3.4 磁場波紋度
2.3.5 不穩(wěn)定性
第三章 逃逸電子相關(guān)診斷設(shè)備介紹
3.1 逃逸電子的探測手段
3.2 硬X射線強(qiáng)度測量系統(tǒng)
3.3 中子測量系統(tǒng)
3.4 電子回旋輻射測量系統(tǒng)
3.5 軟X射線成像系統(tǒng)
3.6 其他相關(guān)參數(shù)診斷設(shè)備簡介
第四章 逃逸電子產(chǎn)生的閾值實(shí)驗(yàn)研究
4.1 臨界逃逸理論分析
4.2 逃逸閾值實(shí)驗(yàn)研究
4.2.1 臨界電場強(qiáng)度和臨界電子密度
4.2.2 初級產(chǎn)生機(jī)制下逃逸電子增長率的實(shí)驗(yàn)研究
4.2.3 逃逸閾值實(shí)驗(yàn)分析方法存在的問題
4.2.4 提高電子密度對逃逸產(chǎn)生的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 電子回旋共振加熱下逃逸電子行為研究
5.1 ECRH系統(tǒng)簡介
5.2 ECRH下等離子體電子的變化
5.3 ECRH抑制或減緩逃逸產(chǎn)生
5.3.1 ECRH抑制或減緩電子逃逸
5.3.2 ECRH功率和持續(xù)時(shí)間對逃逸抑制效果的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 等離子體破裂期間逃逸電子實(shí)驗(yàn)研究
6.1 等離子體破裂介紹
6.2 破裂期間逃逸電子產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)研究
6.2.1 破裂期間逃逸電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)研究
6.2.2 典型破裂逃逸期間各階段分析
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Characterization of plasma current quench during disruption in EAST tokamak[J]. 陳大龍,Granetz Robert,沈飆,楊飛,錢金平,肖炳甲. Chinese Physics B. 2015(02)
[2]HT-7托卡馬克等離子體逃逸電子螺旋角散射研究[J]. 盧洪偉,查學(xué)軍,鐘方川,周瑞杰,胡立群. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(05)
[3]HT-7托卡馬克slide-away放電充氣對等離子體行為的影響[J]. 盧洪偉,查學(xué)軍,胡立群,林士耀,周瑞杰,羅家融,鐘方川. 物理學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]Investigation of fast pitch angle scattering of runaway electrons in the EAST tokamak[J]. 盧洪偉,胡立群,李亞東,鐘國強(qiáng),林士耀,許平,EAST-Team. Chinese Physics B. 2010(12)
[5]HL-2A裝置2MW電子回旋共振加熱系統(tǒng)研制[J]. 饒軍,李波,周俊,姚列英,康自華,王明偉,李立,馮鯤,黃梅,陸志鴻,張勁松,李青,劉永. 核聚變與等離子體物理. 2009(04)
[6]Study of runaway electron behaviour during electron cyclotron resonance heating in the HL-2A Tokamak[J]. 張軼潑,楊進(jìn)蔚,劉儀,宋先瑛,袁國梁,李旭,周艷,周俊,楊青巍,陳燎原,饒軍,段旭如,潘傳紅. Chinese Physics B. 2009(12)
[7]HL-1M托卡馬克中的中子通量和輻射劑量當(dāng)量測量[J]. 楊進(jìn)蔚,宋先瑛,李旭,張煒,酈文忠,王世慶. 物理學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]NaI(Tl)閃爍譜儀峰總比的蒙特卡羅計(jì)算[J]. 郭春營,羅永鋒,林源根. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2002(05)
[9]HL-1托卡馬克中逃逸電子的最高能量和光致中子[J]. 楊進(jìn)蔚,張光陽,梁文學(xué),曾慶希,龔定夫,施明亮,盧杰,馮北生. 核聚變與等離子體物理. 1993(03)
碩士論文
[1]逃逸電子束不穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 段卓琦.云南師范大學(xué) 2013
[2]環(huán)流器二號A等離子體破裂期間逃逸電子模擬研究[D]. 吳娜.大連理工大學(xué) 2013
[3]J-TEXT上逃逸電子和等離子體電流猝滅特征研究[D]. 張楊.華中科技大學(xué) 2013
[4]HL-2A裝置上電子回旋波加熱的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鄺躍軍.南華大學(xué) 2010
本文編號:3369517
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 能源問題和核聚變能
1.2 受控核聚變
1.3 托卡馬克裝置
1.4 環(huán)流器二號
1.5 托卡馬克逃逸電子及其研究意義
1.6 托卡馬克逃逸電子研究現(xiàn)狀
1.7 內(nèi)容安排
第二章 托卡馬克逃逸電子理論
2.1 逃逸電子的產(chǎn)生機(jī)制
2.1.1 初級產(chǎn)生機(jī)制
2.1.1.1 庫倫碰撞
2.1.1.2 逃逸閾值
2.1.1.3 初級產(chǎn)生機(jī)制下的逃逸電子產(chǎn)生速率
2.1.2 Hot-tail產(chǎn)生機(jī)制
2.1.3 次級產(chǎn)生機(jī)制
2.2 逃逸電子軌道
2.3 逃逸電子能量極限
2.3.1 同步輻射
2.3.2 軌道漂移
2.3.3 約束時(shí)間
2.3.4 磁場波紋度
2.3.5 不穩(wěn)定性
第三章 逃逸電子相關(guān)診斷設(shè)備介紹
3.1 逃逸電子的探測手段
3.2 硬X射線強(qiáng)度測量系統(tǒng)
3.3 中子測量系統(tǒng)
3.4 電子回旋輻射測量系統(tǒng)
3.5 軟X射線成像系統(tǒng)
3.6 其他相關(guān)參數(shù)診斷設(shè)備簡介
第四章 逃逸電子產(chǎn)生的閾值實(shí)驗(yàn)研究
4.1 臨界逃逸理論分析
4.2 逃逸閾值實(shí)驗(yàn)研究
4.2.1 臨界電場強(qiáng)度和臨界電子密度
4.2.2 初級產(chǎn)生機(jī)制下逃逸電子增長率的實(shí)驗(yàn)研究
4.2.3 逃逸閾值實(shí)驗(yàn)分析方法存在的問題
4.2.4 提高電子密度對逃逸產(chǎn)生的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 電子回旋共振加熱下逃逸電子行為研究
5.1 ECRH系統(tǒng)簡介
5.2 ECRH下等離子體電子的變化
5.3 ECRH抑制或減緩逃逸產(chǎn)生
5.3.1 ECRH抑制或減緩電子逃逸
5.3.2 ECRH功率和持續(xù)時(shí)間對逃逸抑制效果的影響
5.4 本章小結(jié)
第六章 等離子體破裂期間逃逸電子實(shí)驗(yàn)研究
6.1 等離子體破裂介紹
6.2 破裂期間逃逸電子產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)研究
6.2.1 破裂期間逃逸電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)研究
6.2.2 典型破裂逃逸期間各階段分析
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)和展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Characterization of plasma current quench during disruption in EAST tokamak[J]. 陳大龍,Granetz Robert,沈飆,楊飛,錢金平,肖炳甲. Chinese Physics B. 2015(02)
[2]HT-7托卡馬克等離子體逃逸電子螺旋角散射研究[J]. 盧洪偉,查學(xué)軍,鐘方川,周瑞杰,胡立群. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(05)
[3]HT-7托卡馬克slide-away放電充氣對等離子體行為的影響[J]. 盧洪偉,查學(xué)軍,胡立群,林士耀,周瑞杰,羅家融,鐘方川. 物理學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]Investigation of fast pitch angle scattering of runaway electrons in the EAST tokamak[J]. 盧洪偉,胡立群,李亞東,鐘國強(qiáng),林士耀,許平,EAST-Team. Chinese Physics B. 2010(12)
[5]HL-2A裝置2MW電子回旋共振加熱系統(tǒng)研制[J]. 饒軍,李波,周俊,姚列英,康自華,王明偉,李立,馮鯤,黃梅,陸志鴻,張勁松,李青,劉永. 核聚變與等離子體物理. 2009(04)
[6]Study of runaway electron behaviour during electron cyclotron resonance heating in the HL-2A Tokamak[J]. 張軼潑,楊進(jìn)蔚,劉儀,宋先瑛,袁國梁,李旭,周艷,周俊,楊青巍,陳燎原,饒軍,段旭如,潘傳紅. Chinese Physics B. 2009(12)
[7]HL-1M托卡馬克中的中子通量和輻射劑量當(dāng)量測量[J]. 楊進(jìn)蔚,宋先瑛,李旭,張煒,酈文忠,王世慶. 物理學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]NaI(Tl)閃爍譜儀峰總比的蒙特卡羅計(jì)算[J]. 郭春營,羅永鋒,林源根. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2002(05)
[9]HL-1托卡馬克中逃逸電子的最高能量和光致中子[J]. 楊進(jìn)蔚,張光陽,梁文學(xué),曾慶希,龔定夫,施明亮,盧杰,馮北生. 核聚變與等離子體物理. 1993(03)
碩士論文
[1]逃逸電子束不穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 段卓琦.云南師范大學(xué) 2013
[2]環(huán)流器二號A等離子體破裂期間逃逸電子模擬研究[D]. 吳娜.大連理工大學(xué) 2013
[3]J-TEXT上逃逸電子和等離子體電流猝滅特征研究[D]. 張楊.華中科技大學(xué) 2013
[4]HL-2A裝置上電子回旋波加熱的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鄺躍軍.南華大學(xué) 2010
本文編號:3369517
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