EAST中性束注入下鱼骨模不稳定性的分析研究
发布时间：2021-01-06 06:08
本论文依托EAST （Experimental Advanced Superconducting Tokamak）实验平台。为了实现EAST装置高参数稳态运行的科学目标,EAST装置配备了高效灵活的辅助加热系统。其中,中性束注入加热（NBI）是一种加热效率高且物理机制较清楚的辅助加热手段。中性束注入期间会产生大量的高能离子,这些高能离子存在固有的自由能,会激发磁流体不稳定性。本文主要研究在EAST装置中高能中性束注入引起的离子鱼骨模。目前有两种理论解释离子鱼骨模振荡,一个是Chen-Rosenbluth分支,该理论表示离子鱼骨模是由高能俘获离子与内扭曲模（n=m=1）相互共振产生的,其频率与俘获高能离子的进动频率相当,当快离子比压比较大时,容易出现鱼骨模。另一个分支是Coppi-Porcelli分支,该理论是在Chen-Rosenbluth分支基础上加入了逆磁漂移频率效应,模的频率与背景等离子体的离子逆磁漂移频率相当,在快离子比压较低时,鱼骨模也会爆发,模的损失机制是离子的黏度效应和动量转换。相关研究表明,这两种不同的分支在一定的条件下可以同时存在或者合并。本文着重讨论在中性束注入下由...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 EAST托卡马克简介
1.3 EAST中性束注入系统介绍
1.4 中性束注入加热的基本原理
1.4.1 中性束注入系统的建设目标
1.4.2 中性束注入的工作原理
1.4.3 中性束注入加热的物理过程
1.5 本文的研究内容
第二章 磁流体力学理论及鱼骨模研究概况
2.1 磁流体力学方程组
2.2 磁流体不稳定性理论
2.2.1 磁流体不稳定性基本概念
2.2.2 磁流体不稳定性描述方法
2.2.3 磁流体不稳定性分类
2.3 鱼骨模不稳定性的研究概况
2.3.1 离子鱼骨模的理论研究
2.3.2 离子鱼骨模的实验研究
2.3.3 离子鱼骨模的模拟研究
第三章 EAST鱼骨模的实验分析研究
3.1 物理诊断方法
3.1.1 软x射线能谱
3.1.2 米尔诺夫磁探针
3.1.3 弯晶谱仪
3.1.4 汤姆逊散射系统
3.1.5 中子诊断
3.2 离子鱼骨模的实验研究
第四章 EAST鱼骨模的模拟分析研究
4.1 TRANSP程序介绍
4.2 TRANSP程序模拟结果分析
4.2.1 中性束注入模拟分析
4.2.2 快离子模拟分析
4.3 离子鱼骨模的非线性行为
第五章 本文的总结和展望
5.1 本文的总结
5.2 讨论和展望
参考文献
致谢
攻读理学硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]EAST中性束穿透损失分析[J]. 胡纯栋,张为堂,许永建,刘胜,于玲. 强激光与粒子束. 2015(12)
[2]Numerical Simulation of Non-Inductive Current Driven Scenario in EAST Using Neutral Beam Injection[J]. 李昊,吴斌,王进芳,王骥,胡纯栋. Plasma Science and Technology. 2015(01)
[3]First Achievement of Plasma Heating for EAST Neutral Beam Injector[J]. 胡纯栋. Plasma Science and Technology. 2015(01)
[4]Identification of m = 2 competent mode of complex magneto-hydro-dynamics activities during internal soft disruption based on singular value decomposition and tomography of soft-X-ray emission on the HT-7 tokamak[J]. 徐立清,胡立群,李二众,陈开云,刘志远,陈晔斌,张继宗,周瑞杰,杨茂,毛松涛,段艳敏. Chinese Physics B. 2012(05)
[5]中国环流器二号装置及物理实验进展[J]. 曹建勇,丁玄同,段旭如. 科学. 2012(02)
[6]EAST汤姆逊散射诊断定位控制系统的设计[J]. 戴兴兴,胡庆生,臧庆,赵君煜. 计算机测量与控制. 2011(09)
[7]中国环流器二号A装置工程与实验进展[J]. 段旭如,丁玄同. 中国核电. 2010(04)
[8]Development of a Thomson Scattering Diagnostic System on EAST[J]. 臧庆,赵君煜,杨利,胡庆生,贾燕庆,张涛,席晓琦,S.H.BHATTI,高翔. Plasma Science and Technology. 2010(02)
[9]Equilibrium Reconstruction in EAST Tokamak[J]. 钱金平,万宝年,L.L.LAO,沈飚,S.A.SABBAGH,孙有文,刘冬梅,肖炳甲,任启龙,龚先祖,李建刚. Plasma Science and Technology. 2009(02)
[10]托卡马克电阻性鱼骨模理论(英文)[J]. 石秉仁,隋国芳. 中国核科技报告. 1996(00)
博士论文
[1]EAST中性束注入实验分析研究[D]. 李昊.中国科学技术大学 2015
[2]EAST中性束注入加热与电流驱动模拟研究[D]. 王骥.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]EAST弯晶谱仪诊断系统的升级及ICRF驱动等离子体旋转的初步实验研究[D]. 潘夏云.中国科学技术大学 2015
[2]EAST快离子波纹损失研究[D]. 郝保龙.安徽大学 2015
[3]EAST中性束注入的能量损失研究[D]. 伍兴权.东华大学 2012
本文编号：2960063
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 EAST托卡马克简介
1.3 EAST中性束注入系统介绍
1.4 中性束注入加热的基本原理
1.4.1 中性束注入系统的建设目标
1.4.2 中性束注入的工作原理
1.4.3 中性束注入加热的物理过程
1.5 本文的研究内容
第二章 磁流体力学理论及鱼骨模研究概况
2.1 磁流体力学方程组
2.2 磁流体不稳定性理论
2.2.1 磁流体不稳定性基本概念
2.2.2 磁流体不稳定性描述方法
2.2.3 磁流体不稳定性分类
2.3 鱼骨模不稳定性的研究概况
2.3.1 离子鱼骨模的理论研究
2.3.2 离子鱼骨模的实验研究
2.3.3 离子鱼骨模的模拟研究
第三章 EAST鱼骨模的实验分析研究
3.1 物理诊断方法
3.1.1 软x射线能谱
3.1.2 米尔诺夫磁探针
3.1.3 弯晶谱仪
3.1.4 汤姆逊散射系统
3.1.5 中子诊断
3.2 离子鱼骨模的实验研究
第四章 EAST鱼骨模的模拟分析研究
4.1 TRANSP程序介绍
4.2 TRANSP程序模拟结果分析
4.2.1 中性束注入模拟分析
4.2.2 快离子模拟分析
4.3 离子鱼骨模的非线性行为
第五章 本文的总结和展望
5.1 本文的总结
5.2 讨论和展望
参考文献
致谢
攻读理学硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]EAST中性束穿透损失分析[J]. 胡纯栋,张为堂,许永建,刘胜,于玲. 强激光与粒子束. 2015(12)
[2]Numerical Simulation of Non-Inductive Current Driven Scenario in EAST Using Neutral Beam Injection[J]. 李昊,吴斌,王进芳,王骥,胡纯栋. Plasma Science and Technology. 2015(01)
[3]First Achievement of Plasma Heating for EAST Neutral Beam Injector[J]. 胡纯栋. Plasma Science and Technology. 2015(01)
[4]Identification of m = 2 competent mode of complex magneto-hydro-dynamics activities during internal soft disruption based on singular value decomposition and tomography of soft-X-ray emission on the HT-7 tokamak[J]. 徐立清,胡立群,李二众,陈开云,刘志远,陈晔斌,张继宗,周瑞杰,杨茂,毛松涛,段艳敏. Chinese Physics B. 2012(05)
[5]中国环流器二号装置及物理实验进展[J]. 曹建勇,丁玄同,段旭如. 科学. 2012(02)
[6]EAST汤姆逊散射诊断定位控制系统的设计[J]. 戴兴兴,胡庆生,臧庆,赵君煜. 计算机测量与控制. 2011(09)
[7]中国环流器二号A装置工程与实验进展[J]. 段旭如,丁玄同. 中国核电. 2010(04)
[8]Development of a Thomson Scattering Diagnostic System on EAST[J]. 臧庆,赵君煜,杨利,胡庆生,贾燕庆,张涛,席晓琦,S.H.BHATTI,高翔. Plasma Science and Technology. 2010(02)
[9]Equilibrium Reconstruction in EAST Tokamak[J]. 钱金平,万宝年,L.L.LAO,沈飚,S.A.SABBAGH,孙有文,刘冬梅,肖炳甲,任启龙,龚先祖,李建刚. Plasma Science and Technology. 2009(02)
[10]托卡马克电阻性鱼骨模理论(英文)[J]. 石秉仁,隋国芳. 中国核科技报告. 1996(00)
博士论文
[1]EAST中性束注入实验分析研究[D]. 李昊.中国科学技术大学 2015
[2]EAST中性束注入加热与电流驱动模拟研究[D]. 王骥.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]EAST弯晶谱仪诊断系统的升级及ICRF驱动等离子体旋转的初步实验研究[D]. 潘夏云.中国科学技术大学 2015
[2]EAST快离子波纹损失研究[D]. 郝保龙.安徽大学 2015
[3]EAST中性束注入的能量损失研究[D]. 伍兴权.东华大学 2012
本文编号：2960063
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