ICRH天線發(fā)射端與等離子體相互作用研究
發(fā)布時間:2022-08-10 18:27
離子回旋共振加熱(ICRH)是托卡馬克中一種重要的輔助加熱方式,它能有效加熱等離子體中的離子成分,同時也能夠控制等離子體的環(huán)向轉(zhuǎn)動和改善等離子體約束。開展ICRH加熱天線研究對于實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火條件和等離子體高性能運(yùn)行具有重要的意義。本文研究了ICRH天線對等離子體加熱過程中,其發(fā)射端與等離子體相互作用過程的耦合效率問題,并計算了法拉第屏上的電磁力分布。首先,利用動力學(xué)方程和麥克斯韋方程研究托卡馬克等離子體的色散關(guān)系,以及在托卡馬克等離子體中心離子溫度達(dá)到1.5keV (此時等離子體中離子與電子的碰撞頻率很。┖碗x子分布為麥克斯韋分布時,離子回旋阻尼與天線發(fā)射譜的關(guān)系;其次,采用等離子體分層模型和W.K.B近似方法,推導(dǎo)出離子回旋波在托卡馬克等離子體的表面功率反射系數(shù)、吸收衰減與離子回旋共振加熱(ICRH)天線發(fā)射譜n//的關(guān)系,數(shù)值模擬了先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克(EAST)工作在兩種典型的磁場強(qiáng)度下,不同天線發(fā)射譜n//對快波少數(shù)離子加熱的效果;再次,用時域有限差分法(FDTD)計算托卡馬克等離子體運(yùn)行在圓截面位形和D截面位形(此位形有利于實(shí)現(xiàn)等離子體...
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要內(nèi)容
第二章 ICRH 天線發(fā)射譜對快波少數(shù)離子加熱效果的影響
2.1 色散關(guān)系
2.2 幾何光學(xué)法
2.3 離子回旋波與等離子體相互作用
2.4 數(shù)值計算結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 非圓截面位形下 ICRH 天線法拉第屏上電磁力分布
3.1 絲電流法確定等離子體邊界的基本原理
3.2 計算模型
3.3 時域有限差分(FDTD)方法
3.4 數(shù)值計算結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文及科研情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]托卡馬克中快波電流驅(qū)動下全波方程的數(shù)值求解[J]. 劉燕,龔學(xué)余,楊磊,彭曉煒,尹嵐. 計算物理. 2012(03)
[2]EAST ICRF天線法拉第屏蔽的熱-結(jié)構(gòu)分析[J]. 楊慶喜,宋云濤,武松濤,王成浩,趙燕平. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(06)
[3]EAST ICRF天線法拉第屏蔽的電磁分析[J]. 楊慶喜,宋云濤,武松濤,趙燕平. 核聚變與等離子體物理. 2011(02)
[4]Current Status of ICRF Heating Experiments on EAST[J]. 張新軍,趙燕平,毛玉周,袁帥,薛迪冶,汪磊,丁家義,秦成明,琚松青,程艷,王成浩,沈俊松,宋云濤,林毅君. Plasma Science and Technology. 2011(02)
[5]托卡馬克中ICRH天線的優(yōu)化設(shè)計[J]. 杜丹,龔學(xué)余,劉文艷,李偉軍,尹嵐,陳鈾. 核聚變與等離子體物理. 2011(01)
[6]EAST-ICRH發(fā)射機(jī)寬頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 趙洪亮,毛玉周,陳根. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2010(02)
[7]用絲電流方法快速識別HL-2A等離子體邊界[J]. 李強(qiáng),宋顯明,張錦華,楊青巍,李芳著,羅萃文,毛蘇英,潘莉. 核聚變與等離子體物理. 2004(03)
[8]HL-1M裝置等離子體與ICRH發(fā)射天線的相互作用[J]. 趙培福. 核聚變與等離子體物理. 2003(01)
[9]電磁波在磁化等離子體上的反射特性研究[J]. 楊華,時家明,凌永順. 電波科學(xué)學(xué)報. 2001(02)
[10]快波加熱的天線設(shè)計[J]. 朱學(xué)光,匡光力,趙燕平,李有宜,謝紀(jì)康. 計算物理. 2000(06)
碩士論文
[1]電磁波在等離子體中的吸收衰減[D]. 陸建萍.北京理工大學(xué) 2004
本文編號:3674134
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要內(nèi)容
第二章 ICRH 天線發(fā)射譜對快波少數(shù)離子加熱效果的影響
2.1 色散關(guān)系
2.2 幾何光學(xué)法
2.3 離子回旋波與等離子體相互作用
2.4 數(shù)值計算結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 非圓截面位形下 ICRH 天線法拉第屏上電磁力分布
3.1 絲電流法確定等離子體邊界的基本原理
3.2 計算模型
3.3 時域有限差分(FDTD)方法
3.4 數(shù)值計算結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文及科研情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]托卡馬克中快波電流驅(qū)動下全波方程的數(shù)值求解[J]. 劉燕,龔學(xué)余,楊磊,彭曉煒,尹嵐. 計算物理. 2012(03)
[2]EAST ICRF天線法拉第屏蔽的熱-結(jié)構(gòu)分析[J]. 楊慶喜,宋云濤,武松濤,王成浩,趙燕平. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(06)
[3]EAST ICRF天線法拉第屏蔽的電磁分析[J]. 楊慶喜,宋云濤,武松濤,趙燕平. 核聚變與等離子體物理. 2011(02)
[4]Current Status of ICRF Heating Experiments on EAST[J]. 張新軍,趙燕平,毛玉周,袁帥,薛迪冶,汪磊,丁家義,秦成明,琚松青,程艷,王成浩,沈俊松,宋云濤,林毅君. Plasma Science and Technology. 2011(02)
[5]托卡馬克中ICRH天線的優(yōu)化設(shè)計[J]. 杜丹,龔學(xué)余,劉文艷,李偉軍,尹嵐,陳鈾. 核聚變與等離子體物理. 2011(01)
[6]EAST-ICRH發(fā)射機(jī)寬頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 趙洪亮,毛玉周,陳根. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2010(02)
[7]用絲電流方法快速識別HL-2A等離子體邊界[J]. 李強(qiáng),宋顯明,張錦華,楊青巍,李芳著,羅萃文,毛蘇英,潘莉. 核聚變與等離子體物理. 2004(03)
[8]HL-1M裝置等離子體與ICRH發(fā)射天線的相互作用[J]. 趙培福. 核聚變與等離子體物理. 2003(01)
[9]電磁波在磁化等離子體上的反射特性研究[J]. 楊華,時家明,凌永順. 電波科學(xué)學(xué)報. 2001(02)
[10]快波加熱的天線設(shè)計[J]. 朱學(xué)光,匡光力,趙燕平,李有宜,謝紀(jì)康. 計算物理. 2000(06)
碩士論文
[1]電磁波在等離子體中的吸收衰減[D]. 陸建萍.北京理工大學(xué) 2004
本文編號:3674134
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