HT－7超导托卡马克电流调制抑制破裂不稳定性的实验研究

HT-7超导托卡马克上的实验观察到,通过对等离子体环向电流的交流调制(即振荡通量电流驱动)的方法,可有效抑制撕裂模不稳定性,从而抑制大破裂。环向电流的交流调制也可减轻等离子体与壁的相互作用,减少杂质辐射,延长托卡马克等离子体放电时间。HT-7超导托卡马克上的实验发现,用等离子体环向电流的交流调制的方法,有效抑制MHD、推迟或避免大破裂的阈值是：当等离子体电流的交流调制幅值与等离子体电流的比值为10％～30％时有明显的抑制效果,小于10％时无抑制效果,大干35％会影响等离子体的稳定性。     

钨在等离子体破裂时的表面损伤

在托卡马克类型的聚变装置中,面向等离子体材料在等离子体破裂过程中要承受剧烈的热负荷,这会使得面向等离子体材料表面受到严重的损伤。实验中将纯钨样品放入HT-7托卡马克的刮削层中,以研究等离子体与纯钨表面的作用。实验后发现样品表面产生了等离子体冲击痕和熔化斑痕。     

TEXTOR-94与HT-7上欧姆放电下逃逸电子行为对比分析

实验研究发现HT-7托卡马克在放电起始阶段采用初始密度爬升不仅抑制了逃逸电子的初级产生过程,同时也抑制了逃逸电子的次级产生过程。而TEXTOR-94托卡马克在类似实验中观察到了比较强的次级逃逸过程。对该现象进行了对比分析。     

KT—5C托卡马克等离子体中磁场涨落的测量

在ＫＴ－５Ｃ托卡马克等离子体中进行了磁场涨落的测量，获得了磁场涨落的频谱和径向分布，实验结果表明，磁场涨落的幅度随着等离子体半径的增加而减少，对于不同ｑ值的放电条件下都是如此。实验中还观察到如果在限制器上施加正偏压的话，能够相当有效地抑制磁场涨落的幅度。     

KT－5C托卡马克等离子体中磁场涨落的测量

在ＫＴ－５Ｃ托卡马克等离子体中进行了磁场涨落的测量，获得了磁场涨落的频谱和径向分布，实验结果表明，磁场涨落的幅度随着等离子体半径的增加而减少，对于不同ｑ值的放电条件下都是如此．实验中还观察到如果在限制器上施加正偏压的话，能够相当有效地抑制磁场涨落的幅度．     

等离子体光谱的高分辨测量与信号处理

介绍了所建立的用于等离子体光诊断的高分辨光谱测量系统 ,谱分辨Δλ =0 .0 0 8nm ,信号的数据处理可提高光谱分辨至 0 .0 0 0 8nm .实验对CT 6B托卡马克等离子体进行了空间分辨测量 .结果表明 :对磁约束高温低密度等离子体 ,发光粒子的光谱线型为高斯线型 ,由离子的测量推断出等离子体中发光离子有比较窄的壳层分布 ,中性氢原子光谱强度的空间分布有较大的涨落     

低杂波改善约束与径向电场相关性的研究

为了探求HT-7托卡马克装置中加低杂波后等离子体约束改善这一现象的原因,文章从电子的径向力平衡方程入手,通过数值模拟程序计算出欧姆阶段和低杂波阶段下的径向电场分布.结果发现,加低杂波后,在低杂波功率沉积的地方,径向电场在负方向变强,径向电场分布梯度变陡,加波前后径向电场的差值(△Er)分布形成了凹槽结构,意味着加波后的...     

调制托卡马克等离子体电流对H模式行为和径向电场的影响

HT-6M托卡马克装置边界湍流加热时观察到了欧姆相约束的改进,实验中,从低约束模式(L模)向高约束模式(H模)突然转换时的径向电场E的特性和空间结构进行了研究,实验发现,更负的径向电场E是在电流脉冲后0．2ms形成的．同时形成了输运垒．输运垒的特征为：电子温度和电子密度分布的陡化,极向旋转速度和环向旋转速度增加的区域正好位于E,位井中,径向电场E,位井从最外层闭合磁面(LCFS)向内移动．E,位井的位置和深度是与所感应的脉冲电流与欧姆电流的比值有关．在一次放电过程中,L-H转换被多个电流脉冲反复触发．     

HT-7U托卡马克核聚变装置中纵场超导磁体系统的设计

HT-7U核聚变实验装置是"九五"国家重大科学工程项目,它是一个具有非圆截面的全超导托卡马克装置,是用于研究先进的托卡马克运行模式来获得准稳态的、极长的长脉冲等离子体,并可实现全电流下的双零高β和单零等离子体的运行实验。整个装置包括装置主机以及低温、真空、电源及控制、数据采集和处理、波加热、波驱动电流、诊断与公共基础设施等重要子系统,其中装置主机是由超导纵场磁体系统、超导极向场磁体系统、真空室及其内部部件、内外冷屏和外真空杜瓦5大部件组成。文章主要介绍了HT-7U纵场超导磁体系统结构与超导管状电缆CICC(Cable-in-ConduitConductor)的设计以及该磁体系统的各种力学分析等。     

低杂波电流驱动等离子体中热电导的分析(英文)

研究了在HT-7托卡马克低杂波电流驱动实验中,等离子体环电压不为零时热电导与剩余环向电场之间的相互作用.实验发现在部分非感应电流驱动实验中,热电导增强了电流驱动.给出了低杂波电流驱动实验中等离子体的热电导.     

SUNIST上MHD扰动测量和模式分析

磁流体(Magneto Hydrodynamic,MHD)不稳定性是托卡马克磁约束聚变等离子体中的基本物理现象,是影响装置放电稳定性及等离子体约束性能的重要因素.通过磁探针诊断对Sino-United Spherical Tokamak(SUNIST)上的Mirnov扰动进行测量和分析,利用奇异值分解(SVD)方法首次对扰动的环向和极向模数进行分辨,并给出放电过程中的模数时间演化过程.     

Tokamak中中性粒子注入的Monte-Carlo模拟

应用Monte-Carlo方法，模拟了Tokamak装置中的中性粒子的输运过程，模型考虑了中性粒子在等离子体中的电荷交换、电子碰撞电离、离子碰撞电离等离化过程，以HT-7 Tokamak为例，计算了在注入超声速中性氢粒子时所产生的氢原子密度空间分布．模拟结果表明：随着注入中性粒子束初始能量的增加，中性粒子束在等离子体中的渗透距离相应增大；而中性粒子在Tokamak中的密度随着注入通量的增加也相应增加．模拟计算所得的氢原子密度空间分布与经典估计方法的结果在Tokamak中等离子体的边界处较一致。     

HT 7U 超导托卡马克极向场电源系统多变量解耦控制分析

在对ＨＴ７Ｕ超导托卡马克极向场电源系统分析中,把等离子体看作是一种理想的电感线圈,根据电磁互感原理建立超导托卡马克极向场电源系统关于等离子体电流的控制数学模型,再利用状态反馈和输入变换对等离子体电流进行解耦控制,从而为实现工程上对极向场电源系统的计算机实时控制提供有效的理论依据     

CT-6B托卡马克等离子体湍流中相关结构的特性研究

采用双正交分解技术对CT-6B托卡马克等离子体中的多道时空信号进行了分析和对比,结果表明它能够较好的滤除信号中的背景噪声,将相关结构从等离子体湍流中提取出来,并通过对其中相关结构的分析,得到了表征相关结构的权重元素.     

利用外加偏压导体法控制球形托卡马克电磁扰动实验研究

MHD(Magneto hydrodynamic,磁流体力学)不稳定性是托卡马克磁约束聚变等离子体中的基本物理现象,是影响装置放电稳定性及等离子体约束性能的重要因素,通过磁探针诊断对球形托卡马克上的Mirnov扰动进行测量和分析,并利用外加偏压导体方法首次对扰动进行抑制。     

水平管内气液两相泡状流的紊流结构

用热膜探针对内径为35mm的水平管内泡状流中的紊流结构进行了测量，发现在管道下部非常低的局部含气率处，紊流脉动速度和紊流强度与单相液流时的相应值类似，而在管道上部的高含气处，气泡的出现极大地增强了脉动和紊流强度，局部的紊流强度是局部含气率的强函数，靠近管中心稍偏上的区域在一定的参数范围内，相应于较高气流折算速度的紊流脉动和紊流强度低于气流折算速度的相应值，紊流强分布规律从铅垂方向到水平方向随测量角增大击趋于对称。     

PM2.5浓度湍流特征和通量获取的实验研究

利用PM_2.5质量浓度测量仪E-Sampler的1 Hz高频采样功能, 采用涡动相关法, 计算山东省德州大气环境实验站2018年12月27日至2019年1月7日多次污染事件的PM_2.5浓度脉动和湍流通量, 探讨PM_2.5浓度湍流特征。结果表明, 实验观测期间PM_2.5浓度湍流通量均值为0.026 μg/(m²·s); 不同污染过程中PM_2.5浓度湍流通量传输方向不同, 表明不同污染过程的污染源汇属性不同。随着湍流统计特征量(如湍流动能、水平风速标准差、垂直风速标准差、水平风速、动量通量和感热通量)增大, PM_2.5湍流垂直通量呈现指数型减小的趋势, 即先急剧减小, 然后随各变量的增长变化不大。随着PM_2.5浓度增大, 其湍流通量绝对值呈现增加趋势, 因此PM_2.5浓度湍流通量的大小与PM_2.5浓度和湍流强弱有关。不稳定条件下, PM_2.5浓度归一化标准差与稳定度参数ζ = z/L 遵循-1/3幂次关系, 即 σ_c/C_* = 6.7(-ζ)^-1/3; 稳定条件下, 实验结果相对离散。另外, PM_2.5浓度脉动方差谱曲线在高频段满足-2/3幂指数率, PM_2.5浓度脉动与垂直速度脉动的协方差谱曲线在高频段满足-4/3幂指数率。研究结果表明, 利用E-Sampler的PM_2.5浓度1 Hz高频采样功能可以得到连续且有效的PM_2.5浓度湍流通量。     

利用谱线的多普勒展宽测定等离子体离子温度

本文论述了利用研制的谱线线形快速扫描仪测定HT-6B托卡马克等离子体离子温度的原理和方法。通过测定OV2781线的多普勒宽度,得到的离子温度约为40eV。