HT-7 2004 年春季实验安排和研究主线

HT-7 2004年春季实验 安排和研究主线万宝年 2004.4.2

装置运行和实验人员 运行组：（七和十室每组各加一人参于实验记录）一组：龚先祖，王华忠，揭银先，徐玉存，陈忠勇，黄娟，张晓卿二组：胡立群，沈飙，李亚东，林士耀，周倩，程永飞，孙友文三组：赵君煜，吴振伟，朱玉宝，凌必利，朗芳，童兴德，高丽，丁永华物理组：(十室和其它有兴趣的人员）稳态组：张晓东，罗家融，单家方，匡光力。。。约束组：高翔，丁伯江，朱玉宝，吴振伟，赵燕平，赵君煜，陈忠勇，揭银先，周倩。。。 MHD组：王少杰，毛剑珊，胡立群，沈飙，孙友文。。。 PSI组：杨愚，龚先祖，胡建生，王小明，李建刚。。。边界组：万宝年，徐国盛，凌必利，兰涛，黄娟。。。

装置运行 • 固定运行组，每天一组。组长安排实验记录人。 • 物理实验按内容分组，组长指定当天实验负责人，实验负责人作运行和实验报告。 • 工程调试阶段装置每天24小时运行。 • 实验阶段装置每天运行时间8：30－22：00，特殊实验可延长。 • 除直接影响到装置运行和实验的系统外，其它所有系统故障均在夜间解决。 • 在不影响装置和设备安全的前提下，运行参数应尽量满足实验要求。 • 运行组和物理组长有责任阻止一切可能危及人身和设备安全的行为。 • 2004年4月7日（周三）开始降温，预计11日（周四）开始放电。降温开始，运行组每天需留人值班。 • 实验初步计划到2004年6月10日，具体视天气情况。

HT-7现有的能力 • 本轮已做的改进： • 1、环向上下限制器，可承受温态2MW/m2热负荷，总面积1.7平方米。在300kW注入功率下，可稳态运行。 • 2、低杂波系统：天线增加了抽速，波源完善了水冷。 • 3、全新的极向场及控制系统。 • 4、若干新诊断。 • 具备了出深入的物理结果、高质量文章和向世界第一运行长度冲击的基础。

HT-7 2004年目标 • 稳定重复的高参数稳态运行 30-60秒量级,Ip=100-120kA,Te>1keV, ne>1.0x1019m-3 稳态H模(t:1000E)的实现及机理研究 tH > 5-10s, bNH98 =2, (JET:16s,JT-60U:25s) • 超长脉冲等离子体的实现； Ip >50kA, ne0>1.0x1019m-3, t = 400s • 高参数非感应电流驱动的实现及相关物理 Ip >150kA, Te >1.0keV, ne0 >2.0, Vp=0, t>5 .0s • 稳态运行运行(vp=0,Ioh=0)和有效加热的工程技术和物理控制、驱动、加热、等离子体与壁相互作用最高电子温度：Te=6-8.5keV(1亿度):PLHCD>0.8MW,PIBW>0.3MW, Ip ramp down + Ne Gas puffing • 丰富的实验计划、Task oriented. • 高质量文章的产生.

物理目标 • PSI瞄准今年的国际会议；新限制器特性的评价； • 超长脉冲等离子体放电（400秒），高参数长脉冲等离子体放电（Ip>100kA, ne>1x1019/m3, Te(0)>1keV, T>30s);无加热场运行 • 高参数（约束）等离子体（ Ip>100－200 kA, ne>1-4x1019/m3, Te(0)>1-5keV, T>1000taoE)，RS 和高li位形，边界辐射 •  （>1MW注入功率）、密度极限，快电子分布与MHD不稳定性， MHD不稳定性稳定化 • Zonal流和输运，磁涨落与，边界输运垒，Omegatron • PRL 1-2篇，邀请报告2－3次，SCI 20篇。

HT-7 Pressure profile and confinement by IBW Bt=2, rH ~ 15cm, localized heating Bt=1.88T, rH ~ 5cm, global heating

HT-7 Off-axis LHCD in single-pass regime Ip=210 kA, BT=2 T, n||peak=2.9 Flat and weak negative shear at ~0.5 ITB at close footprint of minimum q

HT-7 Current density profile control by LHCD Strong correlation between fast density profile and electron pressure profile In the multi-pass regime, j profile could be controlled by the launched LHW n||peak. Lower n||peak - higher driven efficiency, lower performance.

HT-7 Long pulse high performance discharge H89*N >1 for ~400E, ~50CR fLHCD+fBS >90%, Vp<0.1V >30s?

HT-7 Local synergy of IBW and LHCD • Ip = 120 kA, Bt = 1.85T, • LHCD: N|| = 2.35 • IBW: 27MHz, ~0.2 • Outer-shifted HXR • Weak negative shear • ITB at  = 0.5~0.6 • LHCD not improved

HT-7 Edge TB Both energy and particle improvement have been observed in integrated IBW and LHCD plasmas

HT-7 Integrated high performance Steady state ITB was formed and sustained during LHCD and IBW fLHCD ~ 42%, fBS~39% at 2 s Vp~0实现稳态，更长，参数更高？ Weak negative shear

HT-7 Comparison of high performance Same target plasmas except for different BTIBW resonant layers Fast electron current moves along peaks of IBW n|| 更宽的运行区间（IBW: f~Bt; LHCD:n||)?

HT-7 High power 极限？更高功率和电子密度？

HT-7 Limitation of high performance IP=120kA, H89*N ~2.8 MHD instabilities limit higher N 快电子的贡献？能否将H89*N做得更高？

HT-7 Current ramp-down Ip ramp-down cause center power deposition, produce very high and peaked Te profile. 高li运行模式？更高Te？时间更长（电流驰豫）？

HT-7 Long pulse discharge >60s Pulse length was limited by recycling. 更长（>400s？），参数更高？

HT-7 Discharge w/o ohmic current Operation mode with shut down current in central solenoid. 真正的稳态运行！更高参数条件下研究稳态物理？

HT-7 Search for zonal flows at edge Broad band low frequency potential fluctuations with k ~ 0 kZF ~ 1/2kAT kri 0.06 ~ 0.1 与输运的关系、阻尼机制？

HT-7 Sheared Flows Driven by B and E Turbulence Induced in low- plasmas • 高条件下？约束改善条件下？

HT-7 Next goals

HT-7 breakdown Townsend avalanche theory: =Apexp(-BpE) 单位长度电离事件，p中心气压，E环向电场 H&D: A=510 m-1torr-1, B=1.25x104 Vm-1torr-1 -1=L 最小连接长度最小击穿电场：杂散场减小 Leff=aeffBT/B 杂质耗散了电子加速能量 Pin > Pion+Prad 逃逸电子：E/p>2104Vm-1torr-1

HT-7 Ip ramp-up • growing internal MHD instability • density limit/plasma edge radiation power balance initiated current profile peaking. • High dI/dt reduce li • Low dI/dt raise li • Strong gas puffing/impurity influx suppress edge current

HT-7 2004 年春季实验安排和研究主线