【摘 要】
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等离子体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。等离子体旋转方面的研究一直是磁约束核聚变研究的热门课题之一。由于国际热核聚变实验堆和未来聚变堆的尺
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等离子体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。等离子体旋转方面的研究一直是磁约束核聚变研究的热门课题之一。由于国际热核聚变实验堆和未来聚变堆的尺寸更大、等离子密度更高,要求MV级的束能量,相应地需要更好的中性束功率,因此难以有效地驱动等离子体旋转。低杂波电流驱动作为未来聚变堆上可能的旋转驱动手段,探索低杂波电流驱动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。本文工作主要是对现有低杂波电流驱动实验数据的分析处理。以及在原有实验数据的基础上开展新的实验,进一步探究其驱动旋转机制。本论文主要分析了在不同背景等离子体下的低杂波驱动等离子体环向旋转情况。低的等离子体电流时,在欧姆背景等离子体下,分析了不同功率的低杂波对等离子体环向旋转的影响。研究了安全因子剖面变化对环向旋转的关系。低杂波电流驱动能改变安全因子剖面,驱动功率增加安全因子增加,但当低杂波电流驱动功率超过1.4 MW时,安全因子增加变化到基本上没有变化。在电子回旋波加热背景等离子体下,分析了低杂波电流驱动对等离子体环向旋转影响。在中性束注入背景等离子体下,研究低杂波驱动等离子体环向旋转情况。展示了东方超环上首次出现低杂波电流驱动等离子体反向旋转实验情况,并讨论反向旋转驱动的可能原因。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。
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