J-TEXT托卡马克等离子体转动对共振磁扰动的响应以及氩杂质输运的实验研究

发布时间：2022-09-30 19:16

　　在托卡马克等离子体当中,等离子体的环向转动对等离子体的约束以及H模的形成有着积极的作用。等离子体转动及其剪切可以抑制多种宏观不稳定性和微观不稳定性,包括新经典撕裂模和电阻壁模等,对等离子体稳态运行有着重要的作用。因此对转动的物理过程的了解,以及在此基础上实现转动及其剖面的控制和优化已经成为了一个广泛关注的问题。本文以J-TEXT托卡马克为实验基础平台开展了转动的相关研究。为了深入环向转动的研究,J-TEXT上将原来的切向弯晶谱仪测量系统进行了升级。由于弯晶谱仪在芯部转动测量上有着很高的时间分辨率和空间分辨率,通过多普勒频移来测量芯部等离子体环向转动。因此消除机械振动的影响是提高转动测量的关键。在J-TEXT平台上,弯晶谱仪腔体支撑改为光学减振平台,并且平台各支撑下面配置有橡胶减振垫。可以有效消除放电过程中所带来的低频振动。且将球面晶体腔室与探测器腔室固定在光学平台上,有效消除了晶体与探测器各自振动所带来的误差。在J-TEXT托卡马克上,等离子体环向转动对外加m/n=2/1共振磁扰动的响应已经有了系统的研究。J-TEXT托卡马克目前是是限制器位型欧姆加热等离子体。对于没有外加共振磁扰动的... 

【文章页数】：151 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 磁约束装置与托卡马克
    1.3 研究意义
    1.4 研究内容及章节安排
2 等离子体转动的研究综述
    2.1 动量输运
    2.2 等离子体转动的动量源
    2.3 残余协强
    2.4 欧姆加热下的等离子体转动
    2.5 磁扰动对转动的影响
    2.6 本章小结
3 J-TEXT托卡马克上磁扰动系统与转动诊断
    3.1 J-TEXT托卡马克
    3.2 J-TEXT共振磁扰动系统
    3.3 实验观测手段
    3.4 本章小结
4 J-TEXT托卡马克芯部环向转动的测量
    4.1 本征转动的研究意义
    4.2 J-TEXT欧姆等离子体芯部转动定标关系
    4.3 等离子体电流快速变化下的等离子体转动研究
    4.4 本章小结
5 等离子体环向转动对共振磁扰动的响应的实验研究
    5.1 等离子体对共振磁扰动的响应
    5.2 共振磁扰动实验准备
    5.3 静态2/1共振磁扰动穿透激发磁岛的转动研究
    5.4 静态2/1共振磁扰动锁模的转动研究
    5.5 转动2/1共振磁扰动锁模的转动研究
    5.6 2/3非共振磁扰动对等离子体转动的研究
    5.7 本章小结
6 J-TEXT等离子体中的氩杂质输运研究
    6.1 氩杂质输运研究现状
    6.2 共振磁扰动下的氩杂质行为研究
    6.3 基于STRAHL对氩杂质输运的模拟结果
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读学位期间发表的论文目录


【参考文献】：
博士论文
[1]J-TEXT装置上低Z杂质行为实验研究[D]. 张晓龙.华中科技大学 2017
[2]托卡马克等离子体边界转动的实验研究[D]. 罗剑.华中科技大学 2016
[3]J-TEXT边界等离子体环向转动的偏压调制实验研究[D]. 孙岳.华中科技大学 2015
[4]J-TEXT托卡马克弯晶谱仪系统研制和等离子体本征转动实验研究[D]. 金伟.华中科技大学 2014



本文编号：3684120