在托卡馬克等離子體中,磁場的擾動會對等離子體的宏觀行為產(chǎn)生很大的影響,其中以下兩種影響特別重要:第一種是磁擾動可以通過驅(qū)動電流產(chǎn)生大尺度的磁場,該磁場會破壞原有的磁場拓?fù)?進(jìn)而使得等離子體約束變壞,嚴(yán)重時甚至?xí)鸬入x子體電流破裂;第二種是磁漲落可能使得磁力線隨機(jī)擾亂,導(dǎo)致能量和粒子沿著隨機(jī)磁力線產(chǎn)生輸運(yùn)行為。如在托卡馬克中發(fā)現(xiàn)實(shí)際觀測到等離子體的輸運(yùn)通量遠(yuǎn)大于（新）經(jīng)典理論所預(yù)期的值,即反常輸運(yùn)的存在,實(shí)驗(yàn)研究表明,靜電漲落和磁漲落都可能引起這種反常輸運(yùn),反常輸運(yùn)也是實(shí)現(xiàn)磁約束聚變需要解決的問題之一。本文以J-TEXT托卡馬克裝置為實(shí)驗(yàn)平臺,對等離子體邊界（r/a＞0.9）的磁場行為進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。作為實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),我們建立了三套與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的系統(tǒng),分別為高頻磁探針標(biāo)定系統(tǒng)、磁探針矩形陣列和快速往復(fù)式磁探針系統(tǒng)。其中高頻磁探針標(biāo)定系統(tǒng)主要是把磁探針放入亥姆赫茲線圈內(nèi)感應(yīng)其產(chǎn)生的高頻磁場,并用示波器同時測量亥姆赫茲線圈和磁探針兩端的電壓�；谡紫到y(tǒng),我們建立了兩個分析電路模型,并獲得亥姆赫茲線圈和磁探針兩端的電壓之間的傳遞函數(shù),利用該傳遞函數(shù)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后,通過求解方程獲得探... 

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 受控?zé)岷司圩兒屯锌R克
    1.2 托卡馬克中的磁場位形與平衡
    1.3 托卡馬克中的磁擾動行為
    1.4 J-TEXT托卡馬克
    1.5 本文的研究意義和內(nèi)容安排
2 托卡馬克等離子體中的不穩(wěn)定性及其測量和分析方法
    2.1 托卡馬克等離子體中的宏觀不穩(wěn)定性
    2.2 托卡馬克等離子體中的微觀不穩(wěn)定性
    2.3 托卡馬克中磁場測量的方法
    2.4 磁探針信號的分析方法
    2.5 本章小結(jié)
3 J-TEXT等離子體邊界磁場行為實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)系統(tǒng)的建立
    3.1 磁探針標(biāo)定系統(tǒng)的建立
    3.2 磁探針矩形陣列系統(tǒng)的建立
    3.3 快速往復(fù)式磁探針系統(tǒng)的建立和調(diào)試
    3.4 縱場線圈中電流分布的計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
4 等離子體邊界磁擾動的測量與分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)診斷安排
    4.2 等離子體邊界磁場拓?fù)涞膶?shí)驗(yàn)研究
    4.3 等離子體邊界漲落引起輸運(yùn)的實(shí)驗(yàn)研究
    4.4 往復(fù)式探針外加擾動電流與等離子體相互作用的實(shí)驗(yàn)研究
    4.5 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)與工作展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加會議情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鐵芯托卡馬克中二維和三維極向磁場計(jì)算模型的對比分析[J]. 程際,陳志鵬,余文曌,李復(fù)名,饒波,談浩,王之江,莊革.  核聚變與等離子體物理. 2015(03)
[2]The Coupling Structure Features Between （2,1） NTM and （1,1） Internal Mode in EAST Tokamak[J]. 石同輝,萬寶年,孫有文,沈飚,錢金平,胡立群,陳開云,劉永.  Plasma Science and Technology. 2015(05)
[3]Experimental Studies of Electrostatic Fluctuations and Turbulent Transport in the Boundary of J-TEXT Tokamak Using Reciprocating Probe[J]. 陳志鵬,孫岳,王之江,楊州軍,丁永華,莊革,J-TEXT team.  Plasma Science and Technology. 2012(12)
[4]Calculation of Magnetic Field in J-TEXT with an Unsaturated Iron Core[J]. 丁永華,莊革,潘垣.  Plasma Science and Technology. 2009(04)
[5]相關(guān)分析法確定HL-1M裝置磁流體的擾動模式[J]. 趙開君,嚴(yán)龍文,楊青巍.  核聚變與等離子體物理. 2004(02)
[6]HL-1M裝置上MHD不穩(wěn)定性磁擾動的探測和分析[J]. 楊青巍,崔正英,劉莉.  核聚變與等離子體物理. 2003(01)

博士論文
[1]J-TEXT邊界等離子體環(huán)向轉(zhuǎn)動的偏壓調(diào)制實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫岳.華中科技大學(xué) 2015
[2]J-TEXT托卡馬克鋸齒行為中擾動量的探測與研究[D]. 李強(qiáng).華中科技大學(xué) 2015
[3]J-TEXT托卡馬克彎晶譜儀系統(tǒng)研制和等離子體本征轉(zhuǎn)動實(shí)驗(yàn)研究[D]. 金偉.華中科技大學(xué) 2014
[4]外加共振螺旋場影響撕裂模與粒子輸運(yùn)的機(jī)理研究[D]. 胡啟明.華中科技大學(xué) 2014
[5]J-TEXT托卡馬克低模數(shù)磁流體不穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馮先德.華中科技大學(xué) 2013
[6]J-TEXT三波遠(yuǎn)紅外激光偏振干涉儀的建立[D]. 陳杰.華中科技大學(xué) 2013
[7]J-TEXT托卡馬克主機(jī)安裝及磁測量系統(tǒng)的建立[D]. 丁永華.華中科技大學(xué) 2009
[8]J-TEXT等離子體電子密度診斷系統(tǒng)的建立[D]. 高麗.華中科技大學(xué) 2009



本文編號：3700736