东方超环上低杂波驱动等离子体环向旋转实验研究

旋转和旋转剪切能抑制磁流体不稳定性和增强等离子体约束.低杂波电流驱动作为未来聚变堆上可能的旋转驱动手段,探索低杂波在现有托卡马克装置上驱动等离子体旋转的驱动机制,可以为未来的聚变堆上旋转预测提供重要参考.在东方超环托卡马克装置上,早期发现了2.45 GHz的低杂波能有效驱动等离子体旋转的现象,认为是边界旋转的改变导致芯部旋转的同电流方向的增加造成的.更高频率下4.6 GHz低杂波电流驱动可以更有效地驱动同电流方向的等离子体旋转.本论文分析在欧姆背景等离子体下,不同功率的低杂波对等离子体环向旋转的影响,研究安全因子剖面变化对环向旋转的关系,利用功率调制获得了低杂波驱动旋转实验中的环向动量输运系数变化情况,发现环向动量扩散系数(χφ)、环向动量箍缩系数(Vpinch)的数值大小趋势是从芯部向靠外的区域逐渐变大.这与低杂波驱动环向旋转时,环向旋转速度由靠外的区域向芯部传递的特性吻合.

HL-2A装置中杂质离子温度与旋转速度的时间分布

在大、中型托卡马克装置中,依赖于中性束注入的电荷交换复合光谱诊断(CXRS)可以方便的测得杂质离子的浓度、温度以及环向旋转速度等参数。通过电荷交换复合光谱诊断(CXRS)系统对西南核工业物理研究所HL-2A装置进行光谱信息的采集,得到了第19591炮第8道的数据,通过Matlab程序对数据进行分析得出离子温度以及环向旋转速度的时间分布,从结果中可以看出,离子温度以及旋转速度的时间分布与中性束注入的功率变化趋势基本一致。