HL—1M等离子体氢弹丸的消融

弹丸在等离子体中主要受电子的直接作用，在强磁场下由于电子的回旋半径远小于弹丸半径，外层被电离的粒子跟随磁力线运动。形成的消融物（H2＋H1＋H^++e)雪茄形云层其内部一般认为处于局部热力学平衡（LTE），并沿磁力线被拉长。消融过程伴随着光的发射，少量电离的原子发出可见的轫致辐射，而云内部的大部分中性原子在碰撞激活后发出可见光（Hα线辐射）。

氢冰弹丸测速仪的研制

作为未来核聚变反应堆燃料添加及目前对高温等离子体进行诊断的有效工具之一的氢冰弹丸注入,其物理上要求给出的弹丸注入速度参数的精度在2％以内。通过采用狭缝式辐射光源、阵列式分束光纤接收的方法来提高测速仪对空间飞行微小物体的目标信号分辨,使得该测速系统最小可分辨φ0.5mm的飞行物体,其测量精度可控制在1.6％以内。

用激光压缩和加热氢弹丸使之产生聚变

美国能源部己拨款820万美元给罗切斯特大学，支持该大学的极端状态物质聚变研究中心未来5年的项目研发。这次的支持力度比2004年的550万美元增加了50％。聚变中心通过研发聚变的新方法帮助物理学家认识物质的极端状态。

HL-1M弹丸穿透及约束特性分析

在 HL - 1M装置氢弹丸注入实验中 ,利用位于弹丸注入口上面、同一极向截面上的窗口上布置的一个 2 0道 PIN探测器阵列所获得的多道 Hα辐射信号 ,借助于 Abel变换算法反演出 Hα辐射强度径向剖面随时间的演变 ,确定了弹丸在不同时刻在等离子体中所处的位置 ,即穿透深度。分析了穿透深度与等离子体温度和密度之间的定标关系。利用在离弹丸注入口 115o 的水平窗口上布置的 2 2道 PIN探测器获得的信号和多道 HCN等离子体电子密度测量信号估算了弹丸注入后整体粒子约束特性的相对变化。

弹丸实验中的粒子约束特性分析

多年来，许多托卡马克装置都在进行着氢弹丸和氘弹丸的注入实验研究，其主要目的在于探索用弹丸注入方法对将来聚变反应堆实验再加料的可行性。因为弹丸加料与气体加料相比具有使大部分加料粒子能沉积在等离子体芯部的明显优点。芯部加料可以产生更峰化的密度剖面和更高的聚变反应率，能改善能量和粒子约束特性。在JT－60，Alcator-C以及ASDEX等装置的弹丸实验中，在等离子体中心区域均获得了高度峰化的密度和压强分布，使等离子体的约束性能获得改善。