為了達(dá)到可控核聚變的點(diǎn)火條件,托卡馬克需要很高的等離子體溫度,密度和聚變?cè)鲆�。在一定條件下,聚變?cè)鲆媾c等離子體的歸一化比壓（簡(jiǎn)稱βN）成正比。因此,在托卡馬克中實(shí)現(xiàn)高βN（βN>1.5）等離子體放電對(duì)未來(lái)ITER的高參數(shù)運(yùn)行具有重要參考意義。國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者們研究了很多種實(shí)驗(yàn)方法用以提高等離子體的βN,主要是通過(guò)優(yōu)化控制芯部的輸運(yùn)、利用內(nèi)部輸運(yùn)壘（Internal trasport barrier,ITB）的形成以及提高自舉電流份額等三種手段實(shí)現(xiàn)高βN放電。EAST托卡馬克上的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),維持高βN等離子體放電需要持續(xù)注入穩(wěn)定的高輔助加熱功率、有效控制芯部雜質(zhì)聚集以及對(duì)ITB進(jìn)行維持等條件。在托卡馬克長(zhǎng)脈沖高功率高βN等離子體運(yùn)行過(guò)程中,芯部的高性能等離子體排出的大量熱和粒子將穿過(guò)閉合磁面,沿開(kāi)放的磁力線最終到達(dá)裝置第一壁和偏濾器靶板。靶板的極高熱負(fù)荷及其引起的等離子體與壁強(qiáng)烈相互作用是目前磁約束聚變裝置及未來(lái)聚變堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行都需要面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,對(duì)高βN放電過(guò)程中偏濾器靶板上的熱負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估是十分必要的�；贓AST上高βN放電數(shù)據(jù)庫(kù),本文主要研究了在高βN放電條件下不同... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 能源與核聚變
        1.1.1 核聚變基本原理
        1.1.2 磁約束聚變和托卡馬克
        1.1.3 ITER與CFETR
    1.2 EAST托卡馬克
        1.2.1 EAST托卡馬克介紹
        1.2.2 EAST實(shí)驗(yàn)進(jìn)展
    1.3 偏濾器
        1.3.1 偏濾器位形介紹
        1.3.2 EAST偏濾器
        1.3.3 偏濾器基本物理
    1.4 高β_N放電
        1.4.1 高β_N放電的優(yōu)點(diǎn)
        1.4.2 如何獲得高β_N放電?
    1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容與意義
    1.6 本章小結(jié)
第2章 高β_N放電的實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
    2.1 高β_N放電研究意義
    2.2 EAST裝置高β_N實(shí)驗(yàn)進(jìn)展
    2.3 雙輸運(yùn)壘的實(shí)驗(yàn)研究
        2.3.1 內(nèi)部輸運(yùn)壘
        2.3.2 雙輸運(yùn)壘剖面
    2.4 臺(tái)基區(qū)湍流與相干模的實(shí)驗(yàn)研究
        2.4.1 臺(tái)基區(qū)湍流
        2.4.2 臺(tái)基區(qū)湍流對(duì)SOL輸運(yùn)的影響
        2.4.3 EAST相干模實(shí)驗(yàn)研究
    2.5 本章小結(jié)
第3章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
    3.1 EAST診斷系統(tǒng)概況
        3.1.1 EAST診斷系統(tǒng)布局
        3.1.2 高速真空紫外成像系統(tǒng)
        3.1.3 EAST診斷系統(tǒng)測(cè)量的物理量
    3.2 高βN實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析涉及的主要診斷
        3.2.1 密度和溫度
        3.2.2 等離子體儲(chǔ)能
        3.2.3 等離子體輻射測(cè)量
        3.2.4 等離子體平衡位型
    3.3 數(shù)據(jù)處理方法
        3.3.1 具有ITB的剖面擬合
        3.3.2 湍流數(shù)據(jù)處理
        3.3.3 EAST偏濾器探針及其數(shù)據(jù)處理方法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 偏濾器靶板粒子通量對(duì)ITB動(dòng)力學(xué)演化的響應(yīng)
    4.1 背景介紹
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
    4.3 ITB動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程
    4.4 ITB演化期間的偏濾器等離子行為
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
    4.6 本章小結(jié)
第5章 高βN條件下相干模對(duì)偏濾器等離子體行為影響的初步實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 背景介紹
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
    5.3 相干模幅度對(duì)粒子流分布的影響
    5.4 相干模幅度對(duì)Inter-ELM和During ELM期間粒子流和熱負(fù)荷的影響
    5.5 相干模幅度對(duì)粒子流衰減寬度的影響
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 主要工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Experimental study of double tearing mode on EAST tokamak[J]. 吳茗甫,劉子奚,張濤,鐘富彬,李恭順,向皓明,耿康寧,葉凱萱,黃佳,文斐,王嵎民,韓翔,張壽彪,劉海慶,李國(guó)強(qiáng),莊革,高翔.  Plasma Science and Technology. 2020(02)
[2]VUV信號(hào)強(qiáng)度與等離子體宏觀參數(shù)相關(guān)性分析[J]. 龍飛飛,明廷鳳,周凡,李凱,王智君,莊清,吳承瑞,王嵎民,黃娟,臧慶,張濤,劉海慶,高翔.  強(qiáng)激光與粒子束. 2018(04)
[3]Realization of minute-long steady-state H-mode discharges on EAST[J]. 龔先祖,萬(wàn)寶年,李建剛,錢(qián)金平,李二眾,劉甫坤,趙燕平,王茂,徐旵東,A M GAROFALO,Annika EKEDAH,丁斯曄,黃娟,張凌,臧慶,劉海慶,曾龍,林士耀,沈飆,張斌,邵林明,肖炳甲,胡建生,胡純棟,胡立群,王亮,孫有文,徐國(guó)盛,梁云峰,項(xiàng)農(nóng).  Plasma Science and Technology. 2017(03)
[4]Integrated Operating Scenario to Achieve 100-Second,High Electron Temperature Discharge on EAST[J]. 錢(qián)金平,龔先祖,萬(wàn)寶年,劉甫坤,王茂,徐旵東,胡純棟,王亮,李二眾,曾龍,提昂,沈飚,林士耀,邵林明,臧慶,劉海慶,張斌,孫有文,徐國(guó)盛,梁云峰,肖炳甲,胡立群,李建剛.  Plasma Science and Technology. 2016(05)
[5]托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛.  物理. 2016(02)
[6]發(fā)展核電是比較理想的選擇[J]. 健行.  環(huán)境. 2015(09)
[7]可控核聚變與國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃[J]. 馮開(kāi)明.  中國(guó)核電. 2009(03)
[8]First Engineering Commissioning of EAST Tokamak[J]. 萬(wàn)元熙,李建剛,翁佩德.  Plasma Science and Technology. 2006(03)
[9]淺談慣性約束核聚變[J]. 張杰.  物理. 1999(03)

博士論文
[1]EAST彎晶譜儀高性能升級(jí)及離子回旋波驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡睿佶.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]EAST邊界臺(tái)基湍流的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 耿康寧.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[3]托卡馬克中磁場(chǎng)擾動(dòng)引起的邊界三維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)物理研究[D]. 賈曼妮.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[4]EAST鎢偏濾器探針診斷系統(tǒng)研制及靶板熱流粒子流實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許吉禪.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[5]EAST托卡馬克高約束模式下金屬雜質(zhì)行為研究[D]. 許棕.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[6]托卡馬克邊緣等離子體帶狀流及其在L-H模轉(zhuǎn)換過(guò)程中作用的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孔德峰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[7]托卡馬克邊緣等離子體中測(cè)地聲模帶狀流的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蘭濤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008



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