FAR3d程序对EAST上阿尔芬不稳定性识别过程中的应用

为更好理解EAST实验中的等离子体不稳定性现象,文章从实验和模拟两个角度,对EAST中高βN放电区间的阿尔芬不稳定性现象进行了分析。在实验上,本文使用高频磁探针和电子回旋辐射诊断对不稳定性的频率、位置、环向模数进行判断。在模拟上首次应用了FAR3d程序,识别了在ρ=0.45、频率为87 kHz的主导模式TAE(toroidicity-induced Alfven eigenmode),以及ρ=0.55、频率为62 kHz的次主导模式EPM(energetic particle mode),环向模数均为2,与实验中的测量结果对比在误差范围内基本一致,自洽地识别了不稳定性的类型并且得到了位置与频率信息。在此基础上,对有限拉莫轨道(finite Larmor radius, FLR)效应进行评估。模拟结果显示,在EAST高βN放电区间,FLR效应对识别低环向模数n的不稳定性模式的影响较小。在该放电的模式的识别过程中可关闭FLR以加速计算。FAR3d程序高效的计算能力和精准的模拟结果,可为后续EAST的实验提供指导。