用静电探针反馈控制KT-5C托卡马克边缘湍流

在ＫＴ－５Ｃ托卡马克上，利用两组边缘静电探针分别作为控制探针和探测探针进行了反馈控制边缘湍流的实验。在适当的回路增益下，当系统相移为９０ｏ时，反馈使湍动幅度明显地抑制，电子密度和电子温度扰动均降低了约２５％，横向粒子输运通量也相应地降低了２５％。而相移为０ｏ、１８０ｏ和－９０ｏ的反馈却使湍动幅度增强。这显示反馈是基于一种非线性机制而作用于湍动的，在一定意义上，这正体现了湍流本身的非线性特征。

托卡马克边缘湍流中带状流的负粘滞阻尼

基于Hasegawa-Wakatani湍流模型,数值模拟了托卡马克边缘等离子体中漂移波湍流和相关的反常粒子输运。从等离子体动量守恒方程出发导出了不采用常规的布辛涅斯克近似的带状流方程,论证了大振幅密度扰动和湍性粒子流对激发带状流的贡献可等效地对应于低阶负粘滞阻尼效果。数值模拟表明,大振幅密度扰动的非线性大大增强了带状流饱和振幅,从而有效抑制了湍性粒子输运。研究结果阐明了托卡马克边缘等离子体大振幅密度扰动的非线性对驱动等离子体旋转、动量输运和带状流的重要性。

托卡马克等离子体边缘梯度和杂质辐射驱动的湍流理论

本文考虑了托卡马克等离子体边缘的物理性质，由电子连续性方程和离子动量平衡方程导出了电子密度演变方程。分析了各种驱动源在线性和非线性发展过程中的作用。电子密度梯度直接影响密度涨落，并通过杂质辐射与温度涨落相互耦合，进而影响静电势涨落。理论结果能够分别与高、低密度装置上的实验较好地相符合。

HL-1M边缘等离子体静电湍流扰动

对HL 1M边缘等离子体静电湍流扰动进行了初步的实验研究。获得了扰动的基本特征量,估计了低杂波引起的径向粒子流的变化。在加低杂波(2 45GHz)前、后,电子密度扰动和极向电场扰动的幅度及其关联性变化不大。虽然低杂波部分抑制了静电湍流,但在数量上不能解释粒子约束改善的实验结果。

HL-2A装置密度极限附近边缘剪切流和极向剩余胁强的实验研究

报道了HL-2A装置密度极限附近边缘剪切流和极向剩余胁强的最新实验研究结果。研究发现,等离子体密度向Greenwald密度靠近时,等离子体响应由绝热响应向流体动力学响应转变,导致湍流雷诺胁强中的非扩散项——剩余胁强降低,其径向梯度表征的等离子体自发旋转力矩显著降低。边缘极向流的湍性驱动降低进一步导致边缘E×B极向流剪切强度减弱。这些实验结果证明了湍流剩余胁强的降低是导致托卡马克密度极限附近边缘极向剪切层崩塌的关键因素。