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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 • 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 从反向到正向中性粒子注入过程中RWM的出现
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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类ELM:草丛型 ASDEX-U上调整截面形态实现II类ELM
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)
ELM的先兆 模数 岛宽 频率 增长时间ELM的先兆 模数 岛宽 频率 增长时间
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的MARFE现象 不同时间的密度轮廓
Alcator C-Mod上的MARFE现象MARFE区ne=(2-3) ×1021m-3,Te=0.7-1eV