撕裂模是托卡馬克等離子體中普遍存在的一種不穩(wěn)定性,其直接表現(xiàn)是在有理磁面形成磁島。撕裂模磁島的存在將增強等離子體在有理面附近的徑向輸運,導(dǎo)致約束性能變差。此外,托卡馬克中普遍存在誤差磁場,其與磁島相互作用可能產(chǎn)生誤差場鎖模,引起等離子體大破裂。因此,撕裂�？刂剖峭锌R克運行中十分關(guān)鍵的問題。外加擾動磁場可與撕裂模發(fā)生共振作用,該作用是直接的電磁作用過程,反應(yīng)速度快,很有希望用在撕裂模的反饋控制上。研究外加擾動磁場對撕裂模的影響是抑制磁島寬度或驅(qū)動磁島轉(zhuǎn)動的前提基礎(chǔ)。 本文根據(jù)物理實驗需求,基于單個鞍形線圈的磁場特征和傅里葉分解的性質(zhì),直接從頻域出發(fā),設(shè)計了J-TEXT動態(tài)擾動場線圈(DRMP),產(chǎn)生的磁場模式單純且可轉(zhuǎn)動,非常適合于擾動場直接影響撕裂模的研究。論文將線圈設(shè)計成多層結(jié)構(gòu),同時線圈外殼不形成回路且與真空室絕緣,很好地解決了真空室內(nèi)部線圈設(shè)計中的真空、絕緣、散熱、強電磁應(yīng)力和交流激勵下的渦流屏蔽等難點問題。DRMP線圈可分別產(chǎn)生模式較純的2/1和1/1擾動磁場,直流工作模式下在等離子體邊界產(chǎn)生的最大2/1擾動磁場可達到2.54Gs/kA,交流工作模式下可產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的擾動磁場...

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 外加共振擾動場影響等離子體的研究現(xiàn)狀
    1.3 J-TEXT裝置進行共振擾動場研究的基礎(chǔ)
    1.4 本文的主要內(nèi)容
2 共振擾動場影響撕裂模的理論基礎(chǔ)
    2.1 共振擾動磁場
    2.2 撕裂模
    2.3 撕裂模對外加共振擾動場的響應(yīng)
    2.4 磁島轉(zhuǎn)動頻率和磁島寬度的演化方程
    2.5 本章小結(jié)
3 J-TEXT裝置動態(tài)擾動場線圈設(shè)計
    3.1 設(shè)計方法
    3.2 轉(zhuǎn)動擾動場的實現(xiàn)
    3.3 動態(tài)擾動場線圈的設(shè)計結(jié)果
    3.4 動態(tài)擾動場線圈的工程實現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
4 J-TEXT裝置擾動場線圈磁場的分析和測試
    4.1 靜態(tài)擾動場線圈磁場的計算和模式分析
    4.2 動態(tài)擾動場線圈磁場的計算和分析
    4.3 動態(tài)擾動場線圈磁場的測試
    4.4 本章小結(jié)
5 共振擾動場影響撕裂模的物理實驗
    5.1 實驗條件
    5.2 共振擾動場鎖模
    5.3 裝置誤差場測量
    5.4 共振擾動場抑制撕裂模
    5.5 靜態(tài)共振擾動場穿透等離子體
    5.6 共振擾動場驅(qū)動磁島轉(zhuǎn)動
    5.7 本章小結(jié)
6 共振擾動場影響撕裂模的數(shù)值分析與討論
    6.1 數(shù)值計算模型
    6.2 計算結(jié)果
    6.3 實驗現(xiàn)象的理論解釋
    6.4 共振擾動場影響撕裂模的模型討論
    6.5 等離子體對外加擾動磁場的響應(yīng)分析
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：4006003