EAST装置中捕获电子模线性增长率的回旋动理学模拟

基于全超导托卡马克(experimental and advanced superconducting tokamak,EAST)中以电子加热为主的放电试验,使用GTC(Gyrokinetic Toroidal Code)代码进行线性回旋动理学模拟,研究等离子体参数对捕获电子模(trapped electron mode,TEM)线性增长率(γ)的影响。结果表明,γ随电子与离子温度比(T_e/T_i)和归一化电子温度梯度(R/L_(Te))的增大而增大,但随着归一化密度梯度(R/L_n)的增加而降低。安全因子(q)和磁剪切(?)对TEM线性增长率的影响与归一化半径范围内(ρ0.4)?值的大小有关。当?0.3时,γ随着q的增大而增大,随着?的增大而减小,与简化模型的理论分析一致。然而,当?0.3时出现了相反的结果,即γ随q的增大而减小,随着?的增大而增大,其原因可能是较小的?无法抑制TEM湍流。     

ITG模在托卡马克等离子体反常输运中的作用

依据一种基于流体近似理论构建的简化模型,模拟计算了JET装置中的等离子体输运过程,考察讨论了离子温度梯度(ITG)模在反常输运过程的作用.计算结果表明,在低约束状态下离子的密度梯度整体平缓,反常输运由ITG模主导；当辅助加热功率增大到一定阈值后,在等离子体边缘将产生陡峭的密度梯度,这使ITG模在边缘区域受到强烈的抑制.     

一种离子温度分布下的测地声模连续谱的参量激发

在离子温度为非均匀的等离子体中漂移波激发测地声模连续谱的过程中,对测地声模固有频率的径向分布函数的不均匀部分取双曲正切函数的情况,研究了漂移波边带模和测地声模连续谱的径向结构以及测地声模增长率.数值结果表明漂移波边带模的径向结构分布图都与简谐振荡都很接近,测地声模连续谱的能量都主要集中在参量激发的共振点附近,而测地声模增长率和泵波振幅的平方成正比.     

载流等离子体中的修正双流不稳定性

本文研究载流等离子体中的修正双流不稳定性.我们从Braginskii 流体方程组出发,考虑了密度梯度和电子成分与离子成分之间的碰撞相互作用,导出了一般色散关系,本征频率和增长率的公式.结果表明,粒子的热效应使得本征频率增加,并且在一定的参范围内,它对该模起解稳作用.最后,我们给出了不稳定性增长率对于传播方向,粒子漂移速度,密度梯度以及温度的依赖关系和数值结果.     

托卡马克等离子体中电子温度梯度不稳定性的粒子模拟研究

用粒子模拟方法求解在环形等离子体中静电电子温度梯度模的回旋动力学方程。采用了四阶变步长积分格式,使计算省时、简便;并且给出了模的最大增长率与电子温度梯度参数ηe和R／LTe的变化关系。与有关的实验进行了比较,数值结果接近实验测量值。     

EAST装置H模时的电子热输运系数

研究了在先进实验超导托卡马克(EAST)上,由低杂波(LHW)和离子循环射频(ICRF)加热实现高约束模式(H模)放电的等离子体中的电子热输运情况。通过计算得出,H模相比于L模(低约束模式)电子热输运系数显著下降,特别是在等离子体边缘地区。在典型炮号(33068#、38300#、40823#)中,归一化温度梯度特征长度(R/L_(Te))的阈值应该是3~11。这三炮的约束时间与电子热输运系数相关,当电子热输运系数越大时,约束时间越小。     

杂质对等离子体平行速度剪切及离子温度梯度不稳定性的影响

为综合分析影响磁约束等离子体不稳定性的重要因素，研究了磁剪切平板模型下，同时具有杂质离子及平行流速剪切效应的离子温度梯度（ＩＴＧ）不稳定性的准线性流体理论。分析表明，主要离子与杂质离子的平行流速剪切对不稳定性的影响性质相同。杂质离子的流速剪切及反向密度梯度分布增强了主要离子的温度梯度及流速剪切的驱动机制。该结果对于解释离子输运的某些特殊的实验现象提供了一定参考     

空间等离子体中哨声波合声模非稳定性

系统分析了Kappa空间等离子体中哨声波合声模的非稳定性．研究发现,高能电子的数密度和温度各向异性越高,哨声波的增长率以及正增长率所对应的频率范围也越大;当电子温度过低或过高时,高能电子与哨声波的相互作用较弱,导致增长率较低;磁纬度越高,传播角越大,增长率越小．利用射线追踪的结果分析了哨声波合声模在传播过程中的增益和衰...     

托卡马克等离子体中杂质模的研究

利用数值积分方法求解色散方程,研究托卡马克等离子体中杂质模的不稳定效应,分别模拟了不同杂质离子所激发的杂质模在不同参数下的变化情况.结果表明,杂质模驱动的等离子体不稳定性通常随杂质离子的质量和电荷数增大而增大,但也有反常的情况,质量很大的杂质离子可能导致更小的不稳定性.杂质模的激发必须使杂质离子浓度超过一定的阈值,杂质离子越轻,电荷数越低,阈值越大.更强或更弱的磁剪切效应都有利于抑制杂质模的不稳定性.在k_(θρ_s)谱图中,钨(W~(+8))杂质模有更小的谱宽度.     

托卡马克等离子体内部输运壁垒中电磁ITG模

内部输运壁垒 ITB(internal transport barrier)的发现是近几年托卡马克实验研究的一项重要进展 ,ITB中微观不稳定性的研究对理解 ITB的作用至关重要。应用平板磁剪切位形和回旋动力学理论 ,通过 Raleigh- Ritz方法数值求解耦合的积分方程组 ,研究了内部输运壁垒区的电磁离子温度梯度 (ITG)模 ,计算中考虑了磁剪切的梯度和非绝热电子响应。结果表明 ,考虑非绝热电子的情况下 ,有限β(等离子体压强 /磁压强 )在极弱磁剪切区对 ITG模的 4个分支有明显的抑制作用 ,而且高阶的 ITG模更易被有限 β所抑制。     

基于除霜的相变蓄热器对空气源热泵性能的影响

针对空气源热泵蓄能除霜系统,提出了串联供热、非连通供热和连通供热3种供热模式,并实验研究了3种供热模式下相变蓄热器对空气源热泵性能的影响分析实验数据发现非连通供热模式和串联供热模式相比系统主要参数（压缩机吸排气温度和压力）除排气温度升高5℃,其他基本无变化．连通供热模式的吸排气温度和串联供热模式相比分别升高了15℃和30℃,排气压力降低了0．2MPa．3种供热模式中串联供热模式的性能系数（EER）最高,连通供热模式和非连通供热模式性能系数因参与运行的制冷剂减少而有所降低,连通供热模式的系统性能系数具有较大的提高潜力。     

螺旋型天线螺旋波等离子体特性研究

为提高等离子体密度和工质气体电离率,本文采用螺旋天线产生的螺旋波激励Ar等离子体,并利用射频补偿Langmuir探针分析了等离子体的离子密度和电子温度特征.试验结果表明,气压增加的同时,随着功率的升高,螺旋波等离子体出现放电模式转换,提前进入螺旋波放电模式.在1.0 Pa压强下,当射频功率达到400 W时,等离子体进入螺旋波放电模式,此时扩展区域的等离子体密度超过1×10¹⁸ m^-3.电子密度在放电管中心区域最高,并沿径向逐渐降低.本文的研究结果将为大体积H₂螺旋波等离子体提供依据和经验.     

MEVVA离子源等离子体密度测量

采用静电探针方法测量了ＭＥＶＶＡ离子源中的等离子体，得到了单探针，双探针的特性曲线，等离子体电子温度和等离子体离子密度以及离子密度随离子源轴向的变化和径向分布。其中离子密度随离子源径向的分布近似为高斯分布，还研究了等离子体密度与弧流的关系，并采用加会切磁场的方法试图改善等离子体密度的径向分布的均匀性，得到了一些有益的结果。     

虎杖灌胃大鼠血尿中蒽醌类代谢物的LC-MS分析

通过检测虎杖提取物灌胃后大鼠血浆及尿液中的代谢产物, 建立一种用液相色谱 电喷雾串联质谱（LC-MS）分离鉴定复杂样品中主要蒽醌类代谢物的方法. 液相色谱条件： 色谱柱为Agilent XDB-C18（4.6 mm×250 mm, 5 μm）, 流动相为水 甲醇梯度洗脱, 柱温为25 ℃. 质谱条件： ESI离子源, 毛细管电压3.5 kV, 负
离子检出模式. 结果表明: 在大鼠灌胃虎杖提取物后的血浆样品中检测出大黄素、 大黄酚和大黄素甲醚3种代谢产物; 尿液中检测出大黄素、 大黄素葡萄糖醛酸酯、 芦荟大黄素硫酸酯和芦荟大黄素葡萄糖醛酸酯4种代谢产物.     

等离子体参数诊断及其特性研究

利用朗缪尔探针，诊断了Pw=650W、Im=145A、p=O．1Pa条件下在微波电子回旋共振等离子体增强有机金属化学气相沉积ECR-PEMOCVD装置反应室中ECR等离子体密度和电子温度的空间分布规律并分析了磁场对等离子体分布的影响．上游I区的等离子体受磁场梯度影响、按磁场位形扩散且等离子体分布不均匀；下游Ⅱ区的等离子体具有良好的径向分布均匀性．下游Ⅱ区z=30cm、直径为16cm区域内等离子体密度均匀性达到了96．3％．这种大面积均匀分布的等离子体在等离子体加工工艺中具有广泛的应用。     

低维冷原子体系中基于密度泛函理论严格解的呼吸模研究

基于密度泛函理论(DFT)方法研究了谐振势中自旋双组分费米气体的呼吸模,并同局域密度近似(LDA)的方法相比较.对于排斥相互作用,密度泛函理论给出了更为精确具有Friedel振荡的基态密度分布,其微小振荡使呼吸模略小于LDA的结果;对于弱吸引相互作用,密度泛函给出了更为振荡的密度分布,使呼吸模与LDA的结果有较大的不同,而在强吸引相互作用下,基于Bethe-ansatz解的密度泛函给出了不正确的密度分布,使呼吸模偏离LDA的结果,从而不再准确.     

Tokamak等离子体不同运行模式下产生的自举电流

在给定等离子体密度分布下，从电子、离子的能量方程出发，根据不同运行模式下等离子体的热传导率，分别求出了常规剪切L模式和H模式下，以及中心负剪切模式下等离子体电子、离子的温度分布；再根据自举电流产生机制，分别求出了这些运行模式下的自举电流分布，结果表明：在常规剪切模式下，产生自举电流比较小，特别是在L模式下的自举电流更小；在中心负剪切模式下，产生了较大的自举电流，特别在等离子体边缘区域，自举电流大于所要求的电流分布；由于等离子体中心区域自举电流比较小，为了满足等离子体平衡要求，非感应电流驱动是必不可少的。     

稀土配合物La2（m-MOBA）6（Phen）2的合成和晶体结构表征

本文介绍了标题化合物La2（m-MOBA）6（Phen）2（m-MOBA：间甲氧基苯甲酸;Phen：邻菲啉）（1）的合成和晶体结构.化合物1中两个La^3＋分别与来自配体m-MOBA羧基的7个0及1个邻菲啉的2个N配位构成9配位的畸变三帽三棱柱几何构型的LaO77N2中心.羧酸氧原子以螯合、桥联、螯合桥联三种形式与La^3＋配位,邻菲啉的氮原子与La^3＋螯合配位.配合物分子之间存在着π-π堆积、C—H…O氢键、C—H…π氢键和C—H…H—C二氢键分子间弱作用力。化合物晶体属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数：a=1.0549nm,b=1.1813nm,c=1.4518nm,a=108.9910（1）°,β=94.9630（1）°,γ=107.7130（1）°,V=1.5945nm^3,Z=1,Dc=1.609g.cm^-3,μ=1.400mm^-1,F（000）=776,R=0.0208,Rw=0.0544,Mr=1545.04.     

北京大学超小型激光加速器系统研究进展

超强激光与等离子体相互作用可以获得高于传统加速器三个数量级以上的加速电场梯度,更加有效地加速离子,从而能够显著缩小加速器的体积和造价．鞘层加速（TNSA）和光压稳相加速（RPA）是目前研究得最多的两种主要激光加速机制．与鞘层加速相比,光压稳相加速的加速效率和离子能量更高、单能性更好．在提出光压稳相加速原理的基础上,北京大学正在建造一台基于该原理的超小型激光加速器系统．本文将介绍北京大学在激光加速研究方面的进展和激光加速器系统的研制情况,包括理论模拟、前期准备实验、自支撑纳米靶的制备以及离子输运线的初步设计．