快波加热的天线设计

托卡马克中离子回旋频段的天线耦合效率主要取决于天线的体制和天线的尺寸。根据等离子体对不同谱分量的吸收性能差别 ,以及天线激励电流的谱应与等离子体对射频波吸收谱相匹配 。

用快波加热等离子体

在把离子伯恩斯坦波处理成对快阿尔芬波的响应下 ,导出了点火托卡马克等离子体的离子回旋混合共振的二阶方程 .数值求解这个二阶方程得到了快波电场Ey 的结构和在共振区快波的转换和反射等 .结果与高阶方程的计算很好地一致 .计算还得到 ,只有在弱阻尼的情况下 ,α粒子吸收的功率才是重要的 .

快波加热环向谱的优化设计

介绍了离子回旋波加热中天线的研究进展,讨论了传统环天线、相控双环天线及双臂单环天线激发波的频谱特征。使用射线轨迹方法对单通吸收率进行了数值计算,得到环向谱与单通吸收率的关系。由此验证了双臂单环天线有较好的耦合性能。该天线结构简单,能够改善加热性能。

Fokker-Planck方程在快波加热中的应用

快波加热算法，一般都是假定托卡马克中粒子为麦克斯韦分布．其实由于准线性扩散效应，共振粒子的平行温度与垂直温度不相等，这样必然产生一定的计算误差．针对这种情况，本文引入ＦｏｋｋｅｒＰｌａｎｃｋ方程。

快波少子加热的数值研究

介绍了离子回旋波加热领域研究进展,具体分析了快波少子加热模式转换情况以及影响模式转换分量大小和位置的因素。通过控制波的频率及少子浓度,使得波能够顺利传播到托卡马克等离子体的离子混合共振与截止的区域附近,并转换为离子Bernstein波而被等离子体有效吸收,因而能够改善加热效果。

Tore Supra上非感应电流分布的确定

产生稳态非感应放电是Tore Supra首要目标之一。在此托卡马克上，分别用快波电子加热（FWEH）和低混杂电流驱动以可重现方式实现了各种类型的放电。在第一种情形中，用5MW的FWEH功率获得了50%的自举电流。在第二种情形下，电流由3MW的LH功率产生并持续几乎两分钟。用取决于时间顺序平衡和平行传导率预测的实验方法确定这些情形下的非感应电流密度分布。用这种方法，自举电流预测是有效的。然后用射频和电流驱动加热确定改善的约束状态下的不同类型的非感应电流分布是可能的。