新一代的托卡马克

受控热核反应有希望成为21世纪的新能源。在各种各样研究受控热核反应的装置中,磁约束环形装置托卡马克目前仍处于领先的地位。近十年来托卡马克取得了一些技术进展:一是采用较好的真空系统使放电更为纯净。对约束系统加上磁偏滤器进一步改善了等离子体的净度。西德伽兴的Asdex托卡马克采用极向偏滤器后记录到等离子体的持续时间达到10秒。二是用辅助加热改善托卡马克性能。如用中性注入加热、普林斯顿建立的等离子体(记录)温度高达8千万度。看来,托卡     

CT-6B托卡马克反馈平衡实验初步结果

一、实验系统介绍CT-6B是一个无导体壳托卡马克装置.其主要参数为:大半径R_0=45cm,真空室半径15cm,钼隔板最大半径13.5cm,垂直场透过真空室的时间常数约为0.3ms.平衡由程序垂     

CT-6B托卡马克等离子体电流的反馈控制

CT-6B是一个小型无导电壳铁芯变压器托卡马克,它的等离子体电流由储能电容器组对铁芯变压器的初级绕组放电而形成.一个简单地用储能电容器作加热场电源的托卡马克的一般规律是在放电期间由于储能电容器上的电压不断下降,使等离子体电流无     

训练人工智能控制核聚变

<正>受到谷歌支持的Deep Mind公司教会一个强化学习算法控制托卡马克核聚变反应堆内部炽烈的电浆。托卡马克（tokamak）是一种甜甜圈形状的容器，设计用来容纳核聚变反应。托卡马克的内部呈现了一幕特别的混沌景象。在极高温下，氢原子互相撞击在一起，产生涡动翻腾的电浆（又称作等离子体），这些电浆的温度比太阳表面更加炙热。解锁核聚变潜力的关键就在于找到聪明的办法来控制和约束电浆。过去数十年来，核聚变一直被认为是未来清洁能源的来源。目前，支撑核聚变的科学理论看起来颠扑不破，所以剩下的就是工程挑战。“我们需要能够将这个物质加热到极高温，让它结合得足够久，让我们从中取得能量。”洛桑联邦理工学院的瑞士电浆中心主管安布罗焦·法索利（Ambrogio Fasoli）说道。     

美国受控热核聚变的现状

近年来,美国的受控热核聚变研究取得了显著的进展。环形磁约束系统的进展最大。在Alcator-C上利用小直径孔栏使等离子体离开室壁的方法改善了等离子体的约束性。用增大等离子体大半径的方法亦可改善约束性。实验结果表明有可能建立具有较好运行特性的托卡马克反应堆。Alcator-C的最近实验是确定能量约束的精确几何比例特性。普林斯顿的大环托卡马克PLT利用低次混合波激发在1秒时间内激励电流200KA,亦即关闭欧姆加热变压器,只用射频激励电流来维持等离子体。     

科学之窗

向受控核聚变迈进的一大步经过七年的艰苦筹建,美国普林斯顿大学等离子体物理实验室终于在1982年12月24日启动了价值31亿美元的托卡马克聚变实验反应堆(Toka-mak Fusion Test Reactor)。初次运转已将通常的氢加热到摄氏10万度以上,持续时间为1/20秒。下     

射频波对托卡马克气球模的致稳效应

一、引言 气球模不稳定性是实现经济的高β聚变反应堆的一个主要障碍。这个观点已为多数人接受。从外部来致稳气球模无疑可提高β值,从而提高聚变反应堆的经济效益。近年来的理论与实验均表明,射频波对托卡马克等离子体颇起作用(加热、驱动等);因此,这种波作为对气球模的外部致稳手段是值得研究的。事实上,早在七十年代初,射频振荡就被用于影响不稳     

二维光子晶体线缺陷波导慢光抽运增强光参量增益

推导了非线性光子晶体线缺陷波导中抽运光群速度与光参量放大增益的理论模 型. 理论结果表明, 慢光抽运可以增强光参量放大效应. 为获得相同的增益, 当波导长度不变时, 慢光波导所需的抽运光功率可以减少为普通波导的(v_gn/c)²; 当抽运光功率不变时, 慢光波导所需的长度可以减少为普通波导的(v_gn/c)², 其中n为普通波导的材料折射率, v_g为慢光波导的群速度, c为真空中的光速. 数值计算结果验证了我们的理论预测.     

欧洲聚变实验的真正意义——访中国托卡马克专家

欧洲联合托卡马克(JET)于1991年11月8日和11月9日进行了3次放电,在全世界点燃了一场“聚变热”。这次实验的主要参数为: 环向主磁场为2.8万高斯; 等离子体电流为3.1兆安; 辅助加热采用中性粒子注入加热,注入功率为15.2兆瓦。在上述条件下,等离子体的离子温度为16.5千电子伏,电子温度为10千电子伏。放电时间为2秒,能量约束时间为1秒;     

EAST装置简介

正东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)坐落于合肥市西郊的科学岛上,由我国独立自主设计、建造,是世界上第一个建成并投入运行的全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置。EAST装置主机高11米,直径8米,重400吨,由超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等部件组成。主机周围布满了各种附属系统,如低杂波电流驱动系统、离子回旋波加热系统、中性束加热     

L.德布罗意和D.玻姆

Ｌ．德布罗意（１８９２—１９８７）在１９２７年提出了局域性的“双重解理论”和非局域性的“波导理论”．１９２７年１０月的索尔维物理学会议后,德布罗意放弃了后一理论,Ｌ．德布罗意与Ｄ．玻姆（１９１７—１９９２）的共同立场简言之就是：“波导理论”,他们之间的分歧简言之就是“双重解理论”同“波导理论”之间的分歧．     

Ka波段五道外差时序多色仪测量HT-6B托卡马克电子迴旋辐射

我们于1983年12月提出并实验验证了外差时序多色仪的设想后,又进而研制了Ka波段五道外差时序多色仪并成功地应用诊断HT-6B托卡马克的电子温度时空分布。在磁约束受控聚变的研究中,等离子体电子温度的时空分布诊断对研究等离子二次加热,能量输运,MHD不稳定性的物理过程有重要意义。该诊断的主要手段之一是测量等离子体     

EAST超导托卡马克

EAST超导托卡马克是我国设计建造的国际上第一个建成的全超导托卡马克实验装置.EAST的建成填补了从短脉冲中型常规托卡马克向长脉冲大型超导托卡马克过渡过程中"中型超导托卡马克"的空缺.EAST具有国际热核聚变实验堆(ITER)类似先进技术,具有与ITER类似的超过1000 s的长脉冲高参数运行能力,是未来10年国际上极少数有能力在高参数条件下开展长脉冲聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台.EAST已经取得了超过400 s的偏滤器位形等离子体以及稳定重复的超过30 s的长脉冲"高约束模"等离子体,创造了新纪录.EAST致力于解决ITER及未来聚变堆高性能稳态运行相关的关键物理和工程问题.这些研究将为中国未来聚变实验堆的设计和运行提供重要的依据,并为未来建造稳态、高效、安全的托卡马克类型的聚变反应堆提供重要的工程技术和物理基础.     

计算并矢格林函数的分布理论法圆柱波导及谐振腔

本文用分布理论法计算圆柱波导及谐振腔的并矢格林函数。在无源情况各场的表示式中,要附加上一项才给出一般情况下场分布的完整表示式;本文就圆柱波导情形计算出这一附加项。注意到分布理论中几个关系式,本文用亥姆霍兹方程的标量特征函数,获得圆柱波导及谐振腔并矢格林函数的完整解答。     

On the Soviet Union system K,-215-130-1 turbine pressure cylinder before three

苏制K-215-130-1型汽轮机中,压缸前三级隔板变形断裂问题现今已为各电厂所普遍重视,为最大限度地延长隔板的使用寿命,展开了隔板焊接加固的研讨,投出了一个切实可行的隔板焊接加固处理方案.并对本厂#5、#6机,中压缸前三级隔板进行了焊接加固处理,取得了良好的效果,消除了设备内部隐患.     

CT-6B托卡马克的辐射损失

等离子体能量平衡是当今托卡马克装置研究得较多的课题之一,为提高托卡马克的加热效率,必须了解能量损失机制,为此对CT-6B装置的能量损失进行测量。     

托卡马克装置中清洗放电的马尔可夫性

在托卡马克型实验聚变装置中,高温等离子体的获得需要一个清洁的真空条件.在绝大多数装置中,这一条件通过大量的清洗放电来达到的.放电本身在一个相当长的过程中改善了自己.而在短的过程中,譬如说相邻两次放电间是否有影响,则是本文讨论的课题.在中国科学院物理研究所的CT-6托卡马克装置上,这种清洗放电采取了与正常托卡马克放电不同的低纵场,高重复频率的规范,以增强等离子体和壁的相互作用.在数千次清洗放电后,获得     

超光速微波与波导的量子效应

量子性粒子经隧道穿越位垒(势垒)是奇妙的现象,但已为人们所熟知。1985年,本文作者在《电子科学学刊》(vol．7,no．3)上面发表了题为“波导截止现象的量子类比”的论文,将波导截止现象与量子力学隧道效应作了类比,实际上是提出把截止频域看成一个位垒。1995年,欧洲科学家曾作表演,用音乐调制微波源,使之穿过波导禁区(截止频率以下的频域),并证明信号(音乐)比光速快几倍。因而,量子力学与导波理论的令人兴奋的结合也为相对论研究展开了新天地。     

CT-6B托卡马克加热场电压反馈控制的初步实验结果

在托卡马克装置中,为了长时间维持稳定的等离子体,一个重要的任务是很好地控制等离子体的位移及电流值。通常,位移的控制都是采用垂直场负反馈的方法。类似的工作在CT-6B上也得到了初步的结果。而等离子体电流的控制经常使用多组电源分期程序地接入的方法来解决。近年来在ASDEX上也发展了反馈控制等离子体电流的方法。但两者的控制是无关地进行。我们在CT-6B装置上试验了用负反馈控制加热场电压的方法同时控制等离子体电流及位移的设想。本文给出上述控制的基本原理及初步的实验结果。     

Alcator C超过劳孙判据

1983年11月初,美国麻省理工学院的受控热核装置Alcator C的劳孙参数nτ达到了8×10~(13)秒·厘米~(-3),首次超过劳孙判据(即热化氘氚等离子体中输出的聚变功率大于输入的加热功率的条件是离子密度n与能量约束时间τ的乘积须大于6×10~(-3)秒·厘米~(-3))。 Alcator C是一座紧凑的高场强托卡马克(其大、小半径分别为64厘米和16.5厘米,设计场强为