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EXL-50U球形环中快离子磁场波纹损失的优化模拟研究
1
作者
郝保龙
李颖颖
+11 位作者
陈伟
郝广周
顾翔
孙恬恬
王嵎民
董家齐
袁保山
彭元凯
石跃江
谢华生
刘敏胜
enn team
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第21期143-156,共14页
EXL-50U装置高参数等离子体的实现对中性束注入(NBI)加热的依赖非常敏感,期望NBI快离子约束良好并通过碰撞慢化把能量传给背景等离子体.本文基于集成模拟给出的平衡位形、快离子分布和装置波纹度数据对快离子波纹损失开展了模拟研究.发...
EXL-50U装置高参数等离子体的实现对中性束注入(NBI)加热的依赖非常敏感,期望NBI快离子约束良好并通过碰撞慢化把能量传给背景等离子体.本文基于集成模拟给出的平衡位形、快离子分布和装置波纹度数据对快离子波纹损失开展了模拟研究.发现快离子波纹损份额约为37%,局域热斑约0.6 MW/m2,对装置实验运行来说不可接受.其优化方案包括移动等离子体位置和加FI(铁素体钢插件)降低波纹度,增大I_(p)(等离子体电流)以及优化NBI角度.结果显示必须控制波纹度分布且增大I_(p)到600 kA以上,才能使快离子损失降低到3%-4%,局域热斑降低一个量级.本文总结了装置设计时快离子波纹损失评估的方法,包括相空间快离子分布和波纹损失区重合度,全要素慢化时间尺度粒子跟踪.还总结了降低波纹损失的工程和物理途径,为集成模拟迭代优化和装置运行提供模拟支持。
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关键词
磁约束核聚变
球形环
快离子
磁场波纹
下载PDF
职称材料
题名
EXL-50U球形环中快离子磁场波纹损失的优化模拟研究
1
作者
郝保龙
李颖颖
陈伟
郝广周
顾翔
孙恬恬
王嵎民
董家齐
袁保山
彭元凯
石跃江
谢华生
刘敏胜
enn team
机构
核工业西南物理研究院
河北省紧凑型聚变重点实验室
新奥科技发展有限公司
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第21期143-156,共14页
基金
国家磁约束核聚变能发展研究专项(批准号:2019YFE03020000)
河北省高端人才计划(批准号:2021HBQZYCSB006)
国家自然科学基金(批准号:11905142)资助的课题.
文摘
EXL-50U装置高参数等离子体的实现对中性束注入(NBI)加热的依赖非常敏感,期望NBI快离子约束良好并通过碰撞慢化把能量传给背景等离子体.本文基于集成模拟给出的平衡位形、快离子分布和装置波纹度数据对快离子波纹损失开展了模拟研究.发现快离子波纹损份额约为37%,局域热斑约0.6 MW/m2,对装置实验运行来说不可接受.其优化方案包括移动等离子体位置和加FI(铁素体钢插件)降低波纹度,增大I_(p)(等离子体电流)以及优化NBI角度.结果显示必须控制波纹度分布且增大I_(p)到600 kA以上,才能使快离子损失降低到3%-4%,局域热斑降低一个量级.本文总结了装置设计时快离子波纹损失评估的方法,包括相空间快离子分布和波纹损失区重合度,全要素慢化时间尺度粒子跟踪.还总结了降低波纹损失的工程和物理途径,为集成模拟迭代优化和装置运行提供模拟支持。
关键词
磁约束核聚变
球形环
快离子
磁场波纹
Keywords
magnetic confinement for nuclear fusion
spherical torus
fast ions
magnetic ripple
分类号
TL631.24 [核科学技术—核技术及应用]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
EXL-50U球形环中快离子磁场波纹损失的优化模拟研究
郝保龙
李颖颖
陈伟
郝广周
顾翔
孙恬恬
王嵎民
董家齐
袁保山
彭元凯
石跃江
谢华生
刘敏胜
enn team
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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