HL-1装置偏压电极类H模能量约束时间研究

能量约束时间是衡量环流器等离子体约束性能的重要参数。分析表明,在加偏压由L模过渡到类H模的过程中,如果等离子体的辐射损失功率与总损失功率之比显著变化,则扣除辐射损失的能量约束时间的增量是一种更好的衡量约束得到改善的尺度。在这种考虑之下,我们讨论HL-1等离子体偏压电极L模一类H模过渡时的能量约束及电子热传导特性。

基于神经网络的托卡马克能量约束时间预测

使用机器学习理论中的神经网络方法,根据通用逼近原理对能量约束时间的复杂函数进行逼近,采用托卡马克装置的典型实验数据,设计一种组合结构的神经网络。通过大量的调参试验,给出一套性能最好的参数组合,并与传统幂指数形式的多元线性回归方法进行准确性和数据集迁移能力的比较。结果表明:神经网络模型对于能量约束时间的预测准确率更高,回归性能更好,且具有一定的抗噪声能力,更适合作为能量约束时间的定标或预测工具。

HL-1M装置改善能量约束实验中反磁测量结果

本文叙述了ＨＬ－１Ｍ装置上利用偏压电极、弹丸注入和分子束注入改善等离子体能量约束的放电实验。在相同放电条件下，把上述放电的能量约束特性与简单欧姆放电的相比较，发现此类放电能量约束时间明显增加，等离子体电流分布剖面发生明显变化，并给出了Ｌ模能量约束时间与密度的定标关系。

HL-1M装置等离子体约束时间

强调了托卡马克等离子体约束时间是等离子体粒子损失或热能损失的特征时间 ,评述了有关物理概念和实验现象分析方面的问题 ,并应用于HL

电子回旋共振加热期间的电子热输运和约束

采用ONETWO软件对在HL-2A托卡马克上电子回旋共振加热的实验进行分析,研究了ECRH加热期间的电子热输运和约束行为.ECRH引起了等离子体的共振区域电子温度上升,电子热输运系数变大.同时共振区域能量的增加使能量约束变坏,约束模式由一般模式(O模)转变为低约束模式(L模),能量约束时间下降.这些结果将对HL-2A中进一步提高安全运行和电子热输运的研究提供参考.

多极Galatea磁阱中的等离子体逆磁效应

为了在多极Galatea磁阱等离子体约束实验中获得更精确的等离子体参数，利用Rogowski线圈测量了多极磁阱中等离子体的逆磁电流，并借助COMSOL有限元软件分析了磁阱的磁场和等离子体逆磁电流的分布特点，建立了逆磁电流和等离子体分界面处压强之间的数学模型；结合理想气体方程，给出了利用逆磁电流估算等离子体能量约束时间和等离子体温度的方法，并根据测量的逆磁电流计算了不同障壁磁场下多极磁阱中等离子体的主要参数。计算结果表明，障壁磁场磁感应强度在0．025~0．1T之间变化时，逆磁电流最大值的变化范围为60～110A，磁阱分界面处压强变化范围为9～14Pa，等离子体的能量约束时间变化范围为50~150μs。根据上述测量结果和所提模型估算的等离子体温度约为10eV，这与热量计测量的等离子体温度基本一致，证明了在等离子体浓度的数值已知的情况下，可以通过测量逆磁电流来测定磁阱中的等离子压强、等离子约束能量时间和等离子体温度。

HL-2A装置同心圆线圈测量逆磁效应

介绍了HL-2A装置上同心圆逆磁测量的原理以及同心圆系统的设计,包括线圈面积差的确定和积分电路的设计。对实验数据的分析表明,通过对杂散场的有效补偿,同心圆逆磁测量系统可获得较高的信噪比,能够在一些较复杂的放电条件下可靠地获取等离子体逆磁信号。

引入波形参数的相控阵雷达波束调度研究

在深入分析波形参数对脉冲交错波束驻留调度的影响下,提出了一种引入波形参数的波束驻留调度算法。算法深入分析了波形参数对驻留调度的影响,以一些启发式规则基础,它充分考虑雷达系统的时间和能量资源约束。该算法使得不同波束的多个脉冲在驻留线上交错发射且脉冲发射期没有重叠,并通过引入的占空比控制调度过程中的能量变化量。通过仿真表明,与经典的自适应波束驻留调度算法相比,该算法能够有效地降低任务丢失率,提高系统资源利用率。

日本核聚变研究迈上新台阶

【本刊2013年5月综合报道】日本的核聚变研究已进行了40多年，取得了许多可喜的研究成果。自核聚变实验装置JT-60投入运行以来，日本曾取得了等离子体持续时间、聚投放变增益因子、聚变三乘积（即等离子体温度×等离子体密度×等离子体能量约束时间）等位居世界第一的骄人成绩。

聚变反应堆方案中辐射极限的研究

本文用一个特殊版本的1．5维BALDUR预言性输运代码，自洽模拟探索了在可点火ITER装置的最终设计报告（FDR）中植入氩和氖的辐射罩方案。计算使用经验输运系数并在本体和刮削层（SOL）中进行。与来自主室、闭合通量面和刮削层的辐射功率损失上限有关的运行已被发现。功率平衡的模拟和解析研究部显示出这些极限是由辐射分布和刮削层中交叉场的热传导决定的。在给定的加热功率下，通过分界面的传导热通量和到偏滤器的能量也被限定。对于高的边缘密度，辐射极限时所要求的热能约束时间在氩方案中为4．4s、在氖方案中为4．0s。通过使用反常向内漂移下新的定标关系进行的模拟支持整个等离子体平密度分布和没有内向箍缩的假定。研究了辐射极限与分界面密度的关系，并提供了与功率极限相关的公式。

DⅢ—D托卡马克的长脉冲高性能放电

在DⅢ－D托卡马克按期几轮实验中在获得了持续相当长能量的约束时间的高性能放电方面取得了重大的进展，在qmin≥1.5下，归一化性能－10已维持了τE 以上。（归一化性能是通过βNH89乘积测量的，这表明它分别接近常规的β极限和能量约束性能。）这些H模放电有ELMing边以及β＜5％，如以往所观察的那样，限制β增大的模是电阻壁模，而不是撕裂模，尽管qmin>1，但是约束一直保持良好，为使在高性能下维持全非感应电流的潜力达到最佳化选择了全球参数，这是DⅢ－D装置规划的一个主要目标，电流密度和环电压分布的测量表明，在目前的放电中约＝75％的电流是非感应的，剩下的欧姆电流定域在半径的一半附近，电子回旋加热系统正在升级以替换这种余留下来的ECCD电流，因为密度的β控制对运行先进的托卡马克放电是必需的，所以在βNH89≈7的ELMingH模放电中演证了密度和β控制，控制时间长达6．3sak ≈34τE.在qmin≈1.05下，这些放电似乎有稳态的电流分布，这与电流分布弛豫时间≈1．8s相吻合。

新一代“人造太阳”实验装置年度实验获多项突破

我同新一代“人造太阳”实验装置、世界首个全超导托卡马克（EAST）2010年年度实验圆满结束。目前已获得1兆安等离子体电流、100秒1500万度偏滤器长脉冲等离了体、大于30倍能量约束时间高约束模式等离子体、3兆瓦离子回旋加热等多项重要实验成果。

“东方超环”多项实验获重要突破

本刊讯超导托卡马克“东方超环（EAST）”2010年度实验日前圆满结束，目前已获得1兆安等离子体电流、100秒1500万度偏滤器长脉冲等离子体、大于30倍能量约束时间高约束模式等离子体、3兆瓦离子回旋加热等多项重要实验成果．大大推进了“东方超环”实现其总体科学目标的进程。实验中广泛开展的国际合作．“东方超环”已成为国际上最重要的高参数长脉冲等离子体物理实验平台。

实现受控核聚变的途径

本文描述了受控热核聚变研究的现状,并展望了它的前景。