發(fā)布時(shí)間：2021-11-07 15:46

　　磁約束聚變裝置是當(dāng)前世界上研究受控?zé)岷司圩兊闹饕b置，裝置里位于芯部等離子體與第一壁之間的邊界等離子體，由于和第一壁直接相互作用，因此等離子體中雜質(zhì)的存在不可避免。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件及裝置使用材料的不同，等離子體中雜質(zhì)種類在從低Z雜質(zhì)到高Z雜質(zhì)一個(gè)很寬的范圍內(nèi)分布。邊界層中的雜質(zhì)離子會(huì)因?yàn)槭艿礁鞣N力的作用進(jìn)入到芯部，從而污染芯部等離子體，雜質(zhì)所產(chǎn)生的輻射功率損失使等離子體的溫度降低，最終可導(dǎo)致等離子體約束時(shí)間減小并可導(dǎo)致等離子體熄滅�？梢�，邊界等離子體行為將直接影響磁約束聚變裝置及未來聚變堆的排灰、排熱和雜質(zhì)控制，邊界層雜質(zhì)問題的研究是托卡馬克類磁約束聚變裝置研究的前沿課題。由于磁約束聚變研究中邊界等離子體輸運(yùn)過程的復(fù)雜性，其主要的理論研究手段是借助大型數(shù)值模擬程序來進(jìn)行邊界等離子體（偏濾器物理）的研究。EMC3-EIREN是當(dāng)今世界上唯一的研究三維邊界等離子體和雜質(zhì)輸運(yùn)的并行程序包，它采用了蒙特卡羅模擬方法來求解流體模型的輸運(yùn)方程組。該大型模擬程序包以聚變裝置的真實(shí)邊界幾何位形為計(jì)算區(qū)間，緊密結(jié)合了邊界層具體物理參數(shù)，因而模擬結(jié)果能充分體現(xiàn)具體裝置邊緣等離子體的特性，是當(dāng)前tokamak和... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單零點(diǎn)偏濾器位形在托卡馬克裝置里面，通過各種加熱可使其芯部等離子體達(dá)到幾億度以上的

各價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)換示意圖如 4-1 所示。刮削層中in 價(jià)程有[49]：1 1 1 1dii i i i i i i ie e e enn n l n n R n n l n n Rdt 為等離子體總體濃度，i i 1 i1n n n 、 、 為各價(jià)態(tài)的離子濃度，l 為離化率。

（a） （b）圖 4- 2： (a) ITER 啟動(dòng)階段的低場(chǎng)側(cè)的限制器(紅色標(biāo)記)，環(huán)向范圍： 12 度。鋰（1.6M）極向范圍 2.1 米，每個(gè)（鈹）限制器表面積 3 個(gè)平方米，進(jìn)入個(gè)刮削層的功率 PSOL 幾兆瓦；（b）兩個(gè)限制器對(duì)稱放置，環(huán)向角 =180°。

【參考文獻(xiàn)】：
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