中性束注入等离子体产生的快离子空间分布数值模拟

本文数值模拟研究了中性束注入等离子体产生的快离子空间分布,讨论了快离子空间分布随中性束在等离子体中平均自由程变化情况.采用HL_2A装置参数模拟了线束和扩散束两种情况下快离子的空间分布,结果表明束粒子在等离子体中的平均自由程对束的沉积剖面影响较大,当平均自由程与小半径相当时快离子密度分布在在磁轴处有一个较大的峰值.     

聚变反应中产生的α粒子的自举电流

本文对聚变产生的α粒子自举电流进行了研究,研究中采用了简便的Pade近似形式,同时考虑了回旋角散射效应和慢化过程中牵引作用的影响,给出了α粒子自举电流计算的理论表达式.采用ITER装置参数进行了数值计算,得到了α粒子自举电流的密度分布和大小,研究了影响自举电流大小的物理因素.结果表明α粒子自举电流随中心等离子体初始温度、密度和α粒子初始能量的增大而增大.结果表明α粒子自举电流较小,只占总自举电流的7%左右.     

电漂移对托卡马克中高能粒子轨道的影响

通过数值求解漂移运动方程,对托卡马克中高能粒子运动轨道进行了研究.在HL-2A装置参数下,考虑电漂移对粒子运动轨道的影响,数值模拟了电漂移对粒子运动轨道影响.模拟结果表明,电漂移会使得氘离子的运动轨道出现一定程度的漂移,并且导致香蕉轨道宽度变窄.     

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.     

固定边界平衡方程的数值求解

采用基于能量原理的变分法求解等离子体平衡方程,在给定的压强和环向电流密度分布情况下,采用变步长默森法对平衡方程进行了数值求解,得到了D型截面下极向和环向磁场分布.采用NSTX装置参数计算所得结果与文献结果一致.开发的固定边界平衡方程求解程序具有通用性特点,可以模拟不同装置的平衡位型.     

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.     

中性束加热等离子体温度演化研究

本文用Gill数值求解方法模拟了HL-2A装置在中性束加热条件下,电子、离子温度随时间的演化过程,模拟结果与实验结果有较好的一致性.我们对不同中性束注入条件下的电子、离子温度演化也进行了模拟,并分析了电子、离子温度的爬升速度的影响因素.     

托卡马克中电子温度分布函数的研究

应用粒子输运模型来研究粒子温度扰动分布情况,得到了温度扰动分布函数与热传导率以及阻尼因子的关系,计算表明,在均匀介质系统下,其温度扰动分布函数伴随热传导率以及阻尼因子的增大在减小.电子输运由中心位置向等离子体边缘靠近时,温度扰动分布函数在逐渐减小.     

托卡马克中电子温度扰动分布的研究

应用粒子输运模型来研究粒子温度扰动分布情况,得到了温度扰动分布函数与热传导率以及阻尼因子的关系,计算表明,在均匀介质系统下,其温度扰动分布函数伴随热传导率以及阻尼因子的增大在减小.电子输运由中心位置向等离子体边缘靠近时,温度扰动分布函数在逐渐减小.     

离子回旋频段内热等离子体介电张量研究

给出了离子回旋频段内冷等离子体和热等离子体介电张量表达式,计算得到了其分布,并进行了对比.结果表明:热等离子体更能反映托卡马克等离子体的介电性质,在托卡马克离子回旋波电流驱动的相关研究中应尽量采用热等离子体模型.