燃烧等离子体条件下的阿尔芬不稳定性

发布时间：2021-09-05 07:41

　　阿尔芬波对磁约束核聚变等离子体的稳定和约束具有重要的意义,新型离散阿尔芬本征模（?-induced toroidal Alfvén eigenmode简称?TAE,?是表示等离子体压强梯度大小的一个参数）是托卡马克中存在一种阿尔芬不稳定模式,它具有准边缘不稳定性,能被高能量粒子激发成不稳定模式。国际热核实验反应堆（International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER）计划是一项以验证核聚变能科学和技术可行性为目的国际科技合作项目,它的设计运行有感应方案、稳态方案和混合方案。本文采用（s,?）[1]（其中s=r（dq/dr）/q,?=-q2Rd?/dr）平衡模型来描述这种离散阿尔芬本征模并用数值打靶法求解,得到了在磁流体力学条件下各个势阱内的基态模随s、?变化的趋势图,发现在各个势阱中所束缚模式的频率高低与s、?值相关。接着介绍ITER实验设计运行条件,并据此探究ITER中的?TAE及其由高能量粒子激发的不稳定性,结果表明在ITER中存在这种?TAE,能够被高能量粒子激发成为不稳定模式,且在较宽泛的范围内都能够被激发成不稳定模式。 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
第一章 磁约束核聚变
    1.1 核能的发展
    1.2 受控核聚变
    1.3 磁约束聚变
第二章 等离子体与阿尔芬波理论
    2.1 等离子体
        2.1.1 等离子体基本概念
        2.1.2 研究等离子体的方法
        2.1.3 描述等离子体的基本参量
    2.2 阿尔芬波基本理论
        2.2.1 阿尔芬波的概念
        2.2.2 阿尔芬波色散关系
    2.3 离散阿尔芬本征模
        2.3.1 阿尔芬本征模简介
        2.3.2 磁流体力学描述下的离散阿尔芬本征模
        2.3.3 高能量粒子激发的离散阿尔芬本征模
第三章 ITER物理运行及αTAE在正负磁剪切条件下的分析
    3.1 ITER物理运行
        3.1.1 ITER计划及其运行条件
        3.1.2 运行模式
        3.1.3 加热方法
    3.2 αTAE的分布及其影响因素
        3.2.1 αTAE分别在正负磁剪切条件下的分布
        3.2.2 磁剪切和等离子体压强梯度对势阱的影响
    3.3 本章小结
第四章 ITER中高能量粒子对离散阿尔芬本征模的影响
    4.1 自举电流、快波、电子回旋、低杂波共同驱动等离子体电流
    4.2 负磁剪切时高能量粒子对αTAE的影响
    4.3 正磁剪切时高能量粒子对αTAE的影响
    4.4 共振条件变化时αTAE的实频和增长率的变化趋势
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 总结与讨论
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]ITER参数下的离散阿尔芬本征模[J]. 田换娜,胡双辉,郑义鸿,王帅,孔冉,秦志豪.  贵州大学学报(自然科学版). 2014(03)
[2]JET运行条件下高能量粒子激发的离散阿尔芬本征模[J]. 王帅,龙超云,胡双辉,孔冉,陈淑平,王一如.  核聚变与等离子体物理. 2013(04)
[3]ITER计划与聚变能发展战略[J]. 张一鸣,曾丽萍,沈欣媛,张利,丁亚清,肖成馨,康卫红,王海.  核聚变与等离子体物理. 2013(04)
[4]JT-60U及JT-60SA运行条件下高能量粒子激发的离散阿尔芬本征模[J]. 孔冉,胡双辉,王帅,王一如,陈淑平.  核聚变与等离子体物理. 2013(02)
[5]DⅢ-D高性能运行参数下的离散阿尔芬本征模[J]. 王一如,胡双辉,姚龙宝,陈淑平.  核聚变与等离子体物理. 2012(02)
[6]现行托卡马克参数下的离散阿尔芬本征模[J]. 姚龙宝,胡双辉,王一如,陈淑平.  核聚变与等离子体物理. 2012(01)
[7]ITER不同设计方案下的离散阿尔芬本征模[J]. 陈淑平,胡双辉,王一如,王帅,孔冉.  贵州大学学报(自然科学版). 2012(01)
[8]Discrete Alfvn eigenmodes in international thermonuclear experimental reactor operations with negative magnetic shear[J]. 王军,胡双辉,代清平,姚龙宝.  Chinese Physics B. 2010(09)
[9]国际热核实验反应堆（ITER）计划与未来核聚变能源[J]. 潘传红.  物理. 2010(06)
[10]国际热核聚变实验堆计划——从倡议到实施[J]. 罗德隆,何开辉.  中国基础科学. 2008(04)



本文编号：3384939