【摘 要】
：
聚变能的开发是目前国际上能源研究的重点和难点。托卡马克是当今被认为最有可能实现聚变能商业化应用的装置，正建造的国际热核聚变实验堆(Internationale Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)是高参数的磁约束聚变装置。在实际运行中由于高参数下难免会出现宏观磁流体不稳定或控制系统失误，导致等离子体破裂，其中高能热负荷沉积、逃逸电子的撞击和电磁应力等都会对装置的安全运行产生影响，为了尽量降低这种威胁，必须缓解破裂的危害。目前最有效的方式之一是向出现破裂征兆的等
论文部分内容阅读
聚变能的开发是目前国际上能源研究的重点和难点。托卡马克是当今被认为最有可能实现聚变能商业化应用的装置，正建造的国际热核聚变实验堆(Internationale Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)是高参数的磁约束聚变装置。在实际运行中由于高参数下难免会出现宏观磁流体不稳定或控制系统失误，导致等离子体破裂，其中高能热负荷沉积、逃逸电子的撞击和电磁应力等都会对装置的安全运行产生影响，为了尽量降低这种威胁，必须缓解破裂的危害。目前最有效的方式之一是向出现破裂征兆的等离子体注入大量高Z杂质，通过杂质电离辐射来耗散储能(热能)以达到保护装置的目的，该方式的缓解效果与杂质的种类、注入深度以及杂质在等离子体中的输运等紧密相关，其中散裂弹丸杂质注入(Shattered Pellet Injection, SPI)已经被列入ITER的破裂缓解方式之一，但是相关的实验研究尚不够充分，而数值模拟研究甚至更少，因此需要对SPI注入杂质的输运过程、辐射不对称性及其物理机制进行细致研究。
本文基于大型三维磁流体动力学不稳定性程序NIMROD(Non-Ideal MHD with Rotation-Open Discussion)，以J-TEXT托卡马克装置为平台，开展了SPI下转动对氖杂质输运和辐射环向不对称性影响的模拟研究。当前NIMROD中的SPI模型忽略了散裂弹丸的注射速度和消融过程，直接将杂质沉积在等离子体内部。因而，为了符合实验上的多弹丸水平注入情景，对原有的SPI模型进行了修正完善，为了反应杂质不同的注入速度，分别在等离子体芯部和边界区域对弹丸沉积，研究转动对其的影响。结果表明当杂质沉积在磁轴芯部时，转动会抑制电离杂质在径向上的输运，阻止杂质从芯部局域逃离；当杂质沉积在边界附近，转动有利于电离杂质向芯部混合，促进其进入到2/1面内。前者是因为转动的制稳效应降低了宏观磁流体(Magnetohydrodynamic, MHD)不稳定性，使磁拓扑结构保存地更加完整，磁面约束了杂质的外排。后者更大的可能性来源于转动对流场的影响，流场对电离态的杂质产生电磁力使得杂质向芯部运动。此外，转动增加了等离子体内粒子之间的碰撞率，增强了杂质的环向输运，使杂质在环向空间分布更加均匀。转动作用下的最大辐射功率和辐射环向峰化因子(Toroidal Peaking Factor, TPF)也明显降低。从模拟结果来看，当等离子体转动为-45km/s时注入杂质可以显著提高缓解效果，这对实验具有积极的指导意义。
其他文献
等离子体环向转动在L-H模转换、致稳磁流体不稳定性和抑制等离子体湍流上起着重要作用。等离子体可以在无外加动量源的条件下自发旋转。理解等离子体环向本征转动机制是重要的，可以为未来核聚变反应堆设计和运行提供指导。因此等离子体环向本征转动研究是磁约束核聚变领域的热门方向之一，并且依然存在一些值得被解决的开放问题。
J-TEXT上的弯晶谱仪可以用于测量等离子体芯部环向转动速度，J-TEXT上也进行了芯部本征转动的实验研究。为了进一步研究J-TEXT上等离子体芯部本征转动变化的机理，GENE模拟代码首次被
对于国际热核聚变实验堆(ITER)而言，等离子体破裂是亟待解决的关键性问题。破裂将会给装置带来高热负荷、强电磁应力和高能逃逸电子这三大危害。如果不采取合适的破裂缓解手段，将严重威胁ITER的安全运行。由于电流猝灭阶段感应出极大的环向电场，预计在ITER上将形成很大的逃逸电流。然而，目前杂质注入手段难以实现逃逸电流的完全抑制。一旦形成了携带高额磁能的逃逸电流，它将对装置的第一壁造成严重损坏。因此，逃逸电流必须被安全地耗散或软着陆。
最近在J-TEXT托卡马克上，开展了欧姆场实现逃逸电流软着陆的实验
托卡马克等离子体破裂所产生的热负荷、电磁力负荷和高能逃逸电子会对装置产生严重的损坏，危害装置的安全运行。现目前破裂缓解的主流思路为大量杂质注入，其中大量杂质气体注入(Massive Gas Injection, MGI)曾是候选方案之一。MGI能够很好地缓解热、电磁力负荷的危害，但是对于逃逸电子抑制，由于MGI不能在短时间内注入大量的杂质到等离子体内并且杂质与等离子体的相互作用过程中电离的程度较低，故其所能提高的电子密度仅仅能够达到完全抑制逃逸电子所需理论密度的五分之一。所以本文课题一着重于MGI快速关断
等离子体垫圈枪可生成高密度的等离子体，在低温等离子体应用领域与核聚变领域均有着广泛运用。目前随着直线核聚变装置的兴起，有关场反位型等离子体的研究热度有了显著的提升，华中科技大学正在建设一台大型场反位形实验装置HFRC。等离子体垫圈枪作为其源区核心部件之一，主要作用有：提供种子等离子体优化预电离以及抑制场反等离子体的旋转不稳定性，是HFRC形成高性能场反等离子体的关键。
等离子体垫圈枪的结构特点在于其独特的垫圈堆叠结构，其阴、阳极多为平板或类平板结构，阴、阳极之间的金属垫圈与绝缘垫圈交替组合定义放
摘 要：由于房地产项目开发周期较长，房地产开发构成因素复杂多样，所处的市场环境和社会环境变化加剧，近些年来，房地产项目开发过程中正越来越多地遭遇危机事件的挑战，如客户投诉、媒体揭短等等。危机事件处理的好坏，结果截然相反。处理不当，它会恶化企业与公众之间的关系，企业经营受到影响，生存和发展受到威胁，甚至能给企业带来灭顶之灾；处理得当，项目会顺利向前发展。因此，房地产项目开发运营过程中的危机事件管理尤
ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)以及未来聚变堆面临的主要任务之一就是减小在偏滤器靶板上面的局部热负荷，目前一个重要的研究方向就是增大刮削层的径向输运。借鉴在仿星器上磁岛偏滤器的思想，J-TEXT(Joint Texas Experimental Tokamak)托卡马克提出利用外加共振扰动场产生并控制边界磁岛结构，以期达到减小偏滤器靶板的局部热负荷的目的。为了使磁岛结构具备一定的动态调节能力，便于实验观察，设计的磁岛偏滤器电源需可
摘 要：“三深入”即深入教室、深入寝室、深入学生心理，是辅导员工作的三个维度，通俗的表达即听课、查寝、谈心。它是长江大学文理学院全体思想政治教育工作者在思想政治教育的具体实践中，练就的一套组合拳。更为重要的是，它是长江大学文理学院在提高思想政治教育工作实效性上，迈出的坚实步伐，对于人才培养，有着极为的重要作用。 关键词：三深入；思想政治教育；实效性 一、政策背景和现实需要催生“三深入”理念
磁诊断为磁流体不稳定性的测量与控制提供了重要信息，是托卡马克装置中最基本的诊断系统。J-TEXT装置已搭建多套磁诊断系统，在物理实验中得到了广泛的应用，但深入的实验研究要求更准确的测量磁流体不稳定性的时频特性(幅值、频率、相位等)，这对磁诊断提出了更高的要求：1)涡流作为磁诊断的一种主要误差，亟需补偿和优化复杂电磁作用下的其响应对磁诊断的影响，2)升级磁诊断用于测量低频(<1kHz)磁流体不稳定性。基于以上需求，本文研究了J-TEXT装置磁诊断涡流的响应特性并对其进行优化与升级，并为ITER现已设计的磁诊
摘 要：微信给高校资助工作带来了挑战和机遇。本文对如何利用微信改進高校资助工作做了一定的思考，分析了微信环境下高校资助工作存在的问题，提出了对策。 关键词：微信；家庭经济困难生；资助工作 手机一直以来是人们重要的通讯工具。随着移动网络的发展及智能手机的普及，手机已经成为人们日常生活必备品之一。近几年，微信——手机应用的新成员正以迅雷不及掩耳之势进入到人们的生活当中，它的出现正在改变着我们的生活
摘 要：学院办公室的工作必须围绕提高教育质量和学术水平来开展。其指导思想就是以教学、科研为中心，努力为学院领导服务，为各职能部门和各系各基层单位服务，为师生员工服务。根据这一总的指导思想，办公室应着重抓好三项工作，努力实现 “四个转变”。 关键词：高校；办公室；工作；思考 一、从全局出发，抓好三项工作 （一）抓信息，为学院领导决策提供可靠依据。当今社会正处在信息激增的时代。每时每刻都有大量