电漂移对托卡马克中高能粒子轨道的影响

发布时间：2022-01-23 07:49

　　带电粒子在磁场中的运动是人们一直关注的问题，而带电粒子在托卡马克磁场中的运动轨道是磁约束聚变研究的热点问题。求解带电粒子在托卡马克磁场位形中的轨道，最主要是求解粒子的导心轨道，求解导心轨道的方法一般是利用三个运动常数和求解漂移运动方程组或者ORBIT程序里Hamilton方程组描述带电粒子的导心运动，但前两种方法，都没有考虑静电势的作用，也就是没有考虑电漂移，事实上电漂移是等离子输运的基础，考虑电漂移作用后，带电粒子的轨道图像也会有所不同。本文在考虑电漂移作用后再利用漂移运动方程组求解带电粒子的导心轨道。在单粒子模型下，采用HL-2A装置参数，本文首先模拟出不考虑电漂移作用下，高能氘离子在托卡马克磁场中的轨道，结果表明，随着粒子初速度与磁场夹角的变大，氘离子逐渐由通行粒子变成俘获粒子，当氘离子变成俘获粒子后，随着初速度与磁场夹角的继续变大，粒子反弹点的距离变小，粒子被捕获的浅。另一方面，在考虑电漂移对氘离子运动轨道的影响之后，通过数值求解电漂移作用下漂移运动方程组，数值模拟了电漂移对氘离子运动轨道影响。模拟结果表明，电漂移会使氘离子的运动轨道出现一定程度的漂移，并且导致香蕉粒子的轨道变... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

托卡马克磁场的转动变换在托卡马克中还有一个需要提到的概念是旋转变换角，旋转变换角是磁力线

带电粒子在磁场中运动综上所述，粒子轨道在垂直于磁场平面内做回旋运动，沿磁力线做匀速直线

初速度与磁场的夹角为20°，初始点在rho=0.15m时，氘离子的运动轨迹

【参考文献】：
期刊论文
[1]EAST中性束注入快离子损失研究[J]. 李吉波,丁斯晔,王进芳,吴斌,胡纯栋.  核聚变与等离子体物理. 2011(03)
[2]托卡马克中高能粒子的初始轨道及其损失研究[J]. 邬良能,俞国扬,蒋丽珍,韩雁冰,刘贵泉.  中国计量学院学报. 2004(02)

博士论文
[1]电磁粒子模拟方法及其应用研究[D]. 周俊.电子科技大学 2009



本文编号：3603910