磁流体稳定性
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磁流体稳定性 2. 理想磁流体 非理想磁流体:锯齿振荡 非理想磁流体:新经典磁岛 壁的稳定作用 边界区不稳定性 密度极限 破裂. 4,壁的稳定作用 电阻壁模 (RWM). HBT-EP 装置上的低 q 运行 RWM 实验 等离子体电流, 边界 q 值, 极向磁场扰动, m=3 磁场扰动,主要频率. 电阻壁的位置对两类模的作用. 等离子体模:随等离子体旋转,旋转速度快于壁渗透时间,壁相当于无限导电的 电阻壁模:旋转速度慢于壁渗透时间. 两类模的增长率. 两类模的稳定区域. JT-60U 上 RWM 增长率的实验结果. 改变等离子体和壁距离实验.

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磁流体稳定性 2

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Presentation Transcript


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磁流体稳定性2

  • 理想磁流体

  • 非理想磁流体:锯齿振荡

  • 非理想磁流体:新经典磁岛

  • 壁的稳定作用

  • 边界区不稳定性

  • 密度极限

  • 破裂


2

4,壁的稳定作用电阻壁模(RWM)

HBT-EP装置上的低q运行RWM实验

等离子体电流, 边界q值, 极向磁场扰动,m=3磁场扰动,主要频率


2

电阻壁的位置对两类模的作用

等离子体模:随等离子体旋转,旋转速度快于壁渗透时间,壁相当于无限导电的

电阻壁模:旋转速度慢于壁渗透时间

两类模的增长率

两类模的稳定区域


Jt 60u rwm

JT-60U上RWM增长率的实验结果

改变等离子体和壁距离实验

从反向到正向中性粒子注入过程中RWM的出现


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等离子体旋转的作用

DIIID上旋转对不旋转的m=3模的稳定作用

当q=3磁面停止旋转,RWM急剧增长,放电终止


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稳定RWM的主动方法

低n模线圈产生环向旋转径向磁场

HBT-EP装置上的稳定线圈

智能型反馈线圈


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动量输运

注入中性粒子后环向旋转速度的增加

离心力使杂质集中外侧

动量约束时间的计算

JET的实验结果,+为L模和ELMH模,□为无ELM热离子H模


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逆磁漂移

逆磁漂移速度

电子逆磁频率

逆磁漂移的成因

电子漂移波的相速就是其逆磁漂移速度

电子逆磁漂移方向和离子逆磁漂移方向


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等离子体的旋转

径向电场的作用使电子离子在同一方向旋转

主离子旋转测量的困难

DIIID上H模运转主离子He2+和杂质离子C6+的旋转速度


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动量输运也是反常的

TFTR上的动量,粒子,离子热,电子热输运系数

Alcator C-Mod上ICRF驱动得到τφ=50ms远小于新经典输运结果


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锁模(电阻撕裂模)

两类锁模:导电壁和非轴对称误差场

误差场来源:

 线圈形态

 线圈连线

 安装误差

JET垂直场接线引起n=1的误差场


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锁模引起破裂

HL-1M上的软X信号,等离子体电流,Mirnov信号,m=2扰动,内外侧极向场和边界处等离子体温度,密度


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外加共振场实验阈值和n正相关,和BT负相关

渗透场临界值

外加共振磁扰动和密度平面上的锁模区域(2/1场,CAMPASS-C),渗透指使旋转速度减半

两共振场联合作用时的渗透区域


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防止锁模的方法

  • 误差矫正线圈

  • ECRH局部加热

  • 中性粒子加热加速旋转

  • 变形截面


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5,边界区不稳定性ELM(边缘局域模)

中性粒子注入功率增加

III型:小振幅,高频

I型:高振幅,低频

DIIID上的Dα辐射强度


Ii elm

II类ELM:草丛型

ASDEX-U上调整截面形态实现II类ELM


Outer mode

外模(outer mode);另一种边界区磁流体现象

JET热离子H模D放电:Dα线,核反应率,内能,极向磁场涨落


Elm h

ELM和H模运转空间

ITER的运转空间

ASDEX-U上H模运转区域(边界区参数空间)


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ELM的先兆 模数   岛宽   频率  增长时间


Marfe multifaceted asymmetric radiation from the edge

MARFE:Multifaceted asymmetric radiation from the edge

Te↓

PR↑

压力平衡

ne,nZ↑

发生条件

MARFE形成机制

FT


Ht 7 marfe

HT-7的MARFE现象

不同时间的密度轮廓


Alcator c mod marfe marfe n e 2 3 10 21 m 3 t e 0 7 1ev

Alcator C-Mod上的MARFE现象MARFE区ne=(2-3) ×1021m-3,Te=0.7-1eV


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