在欧洲联合环等离子体中杂质的极向不对称分布

在欧洲联合环最佳化的剪切托卡马克等离子体中，在镍激光注入实验之后，实验上已经观测到镍离子的极向不对称分布。两类不对称性出现，在高约束模等离子体中早已观测到的第一类不对称性中，镍离子积聚在极向截面的外侧，这可由中性束注入驱动的快环向等离子体转动予以充分解释。第二类不对称性在位置上是相反的：在射频加热的最佳化剪切等离子体中，已观测到镍离子积聚在极向截面的内侧上。     

中性束注入和离子回旋加热对HL-1M边缘极向流速和电场分布的影响

改善托卡马克等离子体的约束是聚变研究的重要课题,等离子体边界条件对整个等离子体约束性能的影响是非常敏感的。L-H模转换机制与边界径向电场E_r、E_r的梯度及极向旋转速度等参数密切相关,同时,边缘等离子体的径向输运与边缘极向电场E_θ的变化有关。在ASDEX装置实验中,中性束注入第一次观测到H模产生,指出了中性束注入降     

极向旋转剪切对新经典RGDT输运的影响(英文)

研究了托卡马克等离子体中极向旋转剪切对新经典电阻率梯度驱动湍流(RGDT)结构的影响,解析地计算了饱和湍流扩散系数,涨落水平和输运流与极向旋转剪切的依赖关系。结果表明,极向旋转剪切可以降低等离子体涨落水平从而抑制湍流。在强剪切极限(极向旋转剪切参数S_α>>1/4)下,湍流扩散系数正比于(k_θVθ~′)~(-1/2),涨落水平正比于|k_θV_θ~′|~(-2)。在弱剪切极限下(S_α<<1/4),将重新得到Kwon的结果。     

极向旋转剪切对新经典RGDT输运的影响

研究了托卡马克等离子体中极向旋转剪切对新经典电阻率梯度驱动湍流(RGDT)结构的影响,解析地计算了饱和湍流扩散系数,涨落水平和输运流与极向旋转剪切的依赖关系。结果表明,极向旋转剪切可以降低等离子体涨落水平从而抑制湍流。在强剪切极限(极向旋转剪切参数S_α》1/4)下,湍流扩散系数正比于(k_θV′_θ)~(-1/2),涨落水平正比于|k_θV′_θ|~(-2)。在弱剪切极限下(S_α《1/4),将重新得到Kwon的结果。     

HL-1M装置LHCD和ECRH实验的边缘流速和电场测量

在聚变装置中等离子体边界条件对整个等离子体约束性能的影响是非常敏感的。L-H模转换机制与边界径向电场E_r,E_r的梯度及极向旋转速度等参数密切相关;同时,边缘等离子体的径向输运与边缘极向电场E_θ的变化有关。在HL-1M装置中利用低杂波(LHW)注入和电子回旋加热(ECRH)实验,观测边缘等离子体流速和电场的径向分布和变化来研究改善约束性能与E_θ,E_r,dE_r/dr及边界涨落的关系。     

HL-1M边缘区径向电场对等离子体转动的影响

我们曾经用计算程序ROTATE编码对HL-1M托卡马克常规运行参数下的主离子与杂质离子的环向转动速度和极向转动速度进行理论模拟计算和比较研究。在这个计算程序里我们挑选了3个具有代表性的等离子体转动理论模型:Hazeltine的标准新经典理论模型,Kim等人区分主离子和杂质离子的转动理论模型,Hinton等人考虑电场梯度对离子转动速度的影响,引     

托卡马克中离子轨道损失和极向电场

对孔栏孔卡马中离子轨道损失的蒙特卡罗模拟研究表明，起因于离子轨道几何差异的离子损失是极向不对称的。由于损失到孔栏的电子因其轨道宽度很小而均匀地分布，故非均匀离子损失可能引起极向电场，该电场势必使离子到孔栏的损失更均匀。本文介绍这种极向电场的简单分析推导，并讨论其对离子运动和输运的影响。．     

环形等离子体中决定径向电场及其径向结构的物理机制的实验 …

本文评述了关于环形等离子体中等离子体转动和径向电场的径向结构的实验研究,文中讨论一决定环向／极向转动速度和径向电场分布的垂直和平行粘滞性,还介绍了螺旋器／扭曲器和仿星器装置中平行粘滞性的实验研究及与新经典值的比较,对于在决定托卡马克中环向转动上主动主要作用反常垂直粘滞性,也进行了讨论,甚至在没有外部动量输入时,等离子体转 径向电场也能由输运矩阵的非对角项的非双级通量维持,也讨论了径向电场剪切和整体     

HL-1M等离子体转动数值研究

旨在研究和验证TOKAMAK等离子体转动机理,精心挑选了具有代表性的标准新经典及其推广的等离子体转动理论模型,编制出计算程序ROTATE CODE。采取新的抛物线分布函数双指数调节的参数拟合公式,结合HL-1M的实验测量数据,进行理论模拟计算和比较研究。在HL-1M常规运行参数下,计算结果直观地预言主离子与杂质离子的环向转动速度和极向转动速度的径向分布,在边缘区与Mach探针的实验测量结果合理地相符。这些工作为设计光谱测量仪器精度提供理论依据,对实验方案的制定和测量数据的分析有参考和启发作用。     

在JT—60U高βp放电中q=3磁面上的内输运位垒和极向等离…

在ＪＴ－６０Ｕ托卡马克的高βｐ放电中，伴随着改善约束，观测到内输运位垒的自然形成。发现输运位垒的径向位置是在ｑ＝３磁面上。定域于输运位垒的一个快磁流体动力学事件引起边缘位垒随后形成，此位垒导致约束进一步改善。在这些放电中，在ｒ／ａ＝０．８处也观测到明显超过现在的新经典理论预言的高极向等离子体旋转速度。     

FIR激光偏振干涉仪的模拟实验

在Tokamak装置极向场分布的测量中,远红外(FIR)激光偏振干涉是一种可行的办法,它通过探测束偏振面的法拉第旋转测量极向场B_p的变化。原则上沿着等离子体截面不同弦同时进行偏振面旋转测量,结合电子密度分布数据就可推演出极向磁场的分布,并进一步获得等离子体电流密度分布的信息。国际上很多大中型托马克装置例如JET、TFTR、TEXTOR均建立了多道FIR激光干涉/偏振仪系统,对极向场进而对电流密度分布实现了测量。早期法国TFR 600装置曾使用HCN激光干涉仪的修改道完成了法拉第旋转测量,德国TEX-     

中性束注入快离子初始分布的蒙特卡罗模拟

比较精确地模拟计算中性束注入（NBI）托卡马克等离子体的快离子初始分布是采用大规模数值模拟方法研究NBI快离子相关物理问题的首要任务。本文建立了NBI托卡马克等离子体的简化物理模型，采用蒙特卡罗方法自主开发了NBI应用程序。选取ASDEX Upgrade（AUG）托卡马克上切向注入和垂直注入两种情况为计算实例，分别模拟计算出NBI粒子被离子化的初始三维空间位置，并统计得出初始快离子的径向分布、极向角分布、环向角分布和投掷角分布，这些计算结果与国际上相关文献结果一致。     

STE—2反场箍缩极向偏滤器实验的首批结果

已在有一个外偏滤器室的放电容器中产生了有单极向零的反场箍缩。在目前的实验中没有装上导电壳。极向偏滤器位形维持的时间为壁的时间常数，在磁起伏中ｍ＝１撕裂模的优势不受偏滤器位形的影响。采用偏滤器位形和在偏滤器电流达到主等离子体电流的３０％的情况下，极向偏滤器都没有引起对等离子体性能的有害效应。     

DⅢ—D托卡马克上相干剪切湍流的观察

在托卡马克等离子体中的湍流密度流场的时间分辨测量揭示低频(约15kHz)、相于极向流振荡v^-θ。这些流振荡都具有长极向波长(m＜3)和窄的径向范围(krρi—0．2)。估计的流剪切率与湍流去相于率大小相等，因而可能调整湍流的幅度。这些特征与理论预计的轴对称的、自调节的、剪切流的特征是一致的。这种剪切流被认为是测地声学模。     

聚变等离子体中杂质碳的辐射损失

用修正的日冕模型，考虑原子的亚稳定态结构，计算了聚变等离子体内杂质碳原子及其离子的辐射损失。结果表明，当等离子体内电子温度小于１００ｋｅＶ时，在等离子体装置的设计和运行中必须考虑杂质原子、离子的辐射功率损失。它对聚变等离子体系统的局部能量平衡和总能量损失的贡献是重要的。     

JIPP T—ⅡU托卡马克等离子体中弹丸注入引起大的电势变化

人们发现，把氢冰弹丸离轴注入到托卡马克等离子体会引起局部等离子体电势的大而快速的变化。当弹丸注入到极向等离子体截面的上半部分和下半部分时快变化的极性反向。这种变化可解释为，在由消融引起的等离子体密度增加在磁面上变得均匀之前，由于弹丸的高密度等离子体中粒子的ΔＢ漂移所致。     

改善磁剪切的托卡马克等离子体中芯部输运的减弱

当ｑ分布从其正常的电阻平衡改变以致在磁轴附近的区域中ｑ＞１的磁剪切减小或反向时,许多托卡马克中都观察到辅助加热等离子体约束的自发改善。对整个等离子体约束的影响起因于等离子体内部输运垒的形成,在此处热输运系数和粒子系数都大为减小。这些内部输运垒有时是与独特的磁面,比如剪切反向的磁面联系在一起的。输运的减弱似乎可归因于剪切等离子体流对湍流的抑制作用,在ＴＦＴＲ中现已测到这种作用。湍流抑制理论的扩展证明     

在FT—2托卡马克中在转变成改善的约束模式时SOL等离子体中的过程

对托卡马克削删层（SOL）中的过程的研究表明，周边效应对等离子体芯部的约束参数有直接影响。本文说明实验观测到的由低混杂（LH）加热氢等离子体引起的输运位垒形成。在最后闭合通量面（LCFS）附近和在SOL中的实验数据是用一个增强的可移动多电极朗缪尔探针和一种由辅助氦吹气改装的空间分辨的光谱技术获得的。边缘诊断表明，在LCFS附近径向电场和等离子体参数发生强的变化。在等离子体边缘的改变是由高LH离子加热引起的。发现，L-H转换伴随有在SOL中和在限制器阴影区域极向和径向等离子体参数分布明显的重建。     

CYCIAE-100的非对称镶条对提高轴向聚焦力的影响

如图1所示的理想的螺旋扇结构中，粒子除受到与直边扇形类似的磁场沿方位角调变形成的分量Bθ与离子速度的径向分量作用产生的托马斯轴向聚焦力外，还受到两个额外的聚焦力——螺旋扇磁极边缘弯曲形成的方向沿着径向或反径向（随螺旋线外凸或内凹）交替变化的径向分量Br′与离子速度的角向分量相作用产生方向交变而总的作用为轴向聚焦力的Kerst力，以及由于离子在散焦区与聚焦区的轨道不同，     

HL-1装置等离子体删削层的热通量研究

在HL-1托卡马克装置中采用石墨圆筒屏蔽的钼探针,研究了删削层等离子体离子侧和电子侧的热通量及其径向分布。用热电偶测定了HL-1抽气孔栏头部石墨瓦片在一次托卡马克放电中的热负荷通量及其不均匀的极向分布。当从孔栏头部喷气加料时,等离子体密度增加,并观测到石墨瓦片的热负荷明显降低,这表明用局部喷气的方法可以降低孔栏头部或偏滤器中性化板的热负荷,并且使等离子体品质得到某些改善。