Chapter11粒子约束.ppt

第六章，粒子约束 粒子输运和控制 杂质输运和辐射 偏滤器 高能粒子物理 １，粒子输运 Ware pinch 实验研究方法 稳态分析 扰动技术 　锯齿振荡 　重复吹气，弹丸注入 　激光吹气（杂质输运） DIIID热离子H模的粒子约束研究（稳态分析方法） 调制法测量粒子输运系数 JT-60上的粒子输运(He)CXRS（电荷交换复合光谱）测量密度 ASDEX上用气体调制法测量粒子输运系数 边界区粒子输运是湍流输运 一些主要实验结果（并不很普遍） D∝1/n V,D朝边界增大 V,D在密度极限增大 弹丸射入等离子体内部能达到更高的密度极限 核心区粒子和热输运高度相关，接近离子输运 ELM影响粒子输运 原子过程 加料方法 吹气 弹丸注入 4km/s，渗透ITER半径20-30% 紧凑环注入 紧凑环(CT)注入 2,杂质输运 Tore Supra:反常杂质输运 Alcator C-Mod上可视杂质输运 TEXTOR上短脉冲充气研究杂质输运 ASDEX上的杂质输运利用锯齿振荡 HL-2A激光吹气研究杂质(Al)输运 JET上的杂质输运大于新经典值 排灰问题 ３，偏滤器偏滤器的功能 消散主等离子体逸出功率 保持充分气压以排出氦灰 减少杂质产生 屏蔽壁产生杂质 偏滤器的构造 偏滤器的构造（续） 偏滤器的物理模型 偏滤器工作区域 鞘限制区 热导限制区 脱栏区 脱栏等离子体 ４，α粒子物理 α粒子的慢化和加热 不同装置上快离子参数 α粒子输运 中心区为新经典~0.1m2/s 外部为环向场波纹损失 也形成自举电流 环向场波纹度粒子损失 高能粒子引起的不稳定性 低频MHD模 　鱼骨振荡 　和其它MHD模的作用 Alfven频率模 　TAE 21MA点火等离子体电流密度轮廓 波纹度分布和波纹井边界 红外照相研究波纹度粒子损失 * * TCV装置上两种放电条件下密度轮廓和温度轮廓的比较 DIIID上Ｌ模等效热输运和粒子输运系数 无碰撞时，粒子环向运动方程 对于香蕉粒子，平均后稳态时左方为０ 典型值Eφ=0.1V/m,Bθ=0.5T,〈vr〉=0.2m/s 和边界区Ti相关 和密度正相关 τpτE 输运方程 引进扰动项 R0.9a源项S可略 其中 不同测量道密度调制波形 不同电流(q值)的实验结果 密度相对涨落约30% 和漂移波不稳定性大致符合 DIIID上离子热扩散和粒子扩散系数比较 分解 分解电离 电子碰撞电离 电荷交换 辐射复合 三体碰撞复合 弹丸强场注入和弱场注入比较(ASDEX-U) 加速装置RACE 速度可达1000km/s 密度可达1022m-3 可入射到 杂质的向中心集中效应 杂质输运属于碰撞区，但 主要实验结果是反常的 不同杂质的辐射水平 杂质效应：增加辐射能量损失和降低核反应率 实验结果和新经典及湍流输运比较 Ni注入，不同电子密度 Z扫描，约束时间 激光吹气，痕量注入 D远远大于新经典值 D朝边界区减少 D在中心区减少 He-Ar符合新经典值 Kr,Xe高于新经典值，高Z向中心集中 Shot 55802 L模放电 H模放电 L模，supershot，ELM-H模符合这一要求 １，偏滤器盒：支撑 ２，靶：离子中性化 ３，反射板：反射中性粒子 ４，罩：反射中性粒子 ５，衬套：保护盒子 ６，诊断设备 ７，支撑件，密封件，冷却管 DIIID上氘气吹气造成的脱栏等离子体 土豆轨道 δ:轨道相对磁轴的位移 *