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合肥研究院在提高高密度低杂波电流驱动能力方面取得进展

2018-10-16来源:合肥房探网合肥研究院在提高高密度低杂波电流驱动能力方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所低杂波课题组研究职员在前进高密度低杂波电流驱动才具研究方面取得新希望,相干研究后果由研究员丁伯江和博士李妙辉等颁布在聚变范畴期刊Nuclear Fusion上[Nucl. Fusion 58 (2018) 095003; Nucl. Fusion 58 (2018) 126015]。

  高密度下低杂波电流驱动从命失常降落是低杂波电流驱动研究领域所面对的一项挑衅,也是限制其在ITER和未来反应堆上应用的一个关键因素。为索求低杂波在将来聚变堆的应用,频年来,课题组研究职员利用EAST上两套差别频率的高功率低杂波体系开展了相关研究。效果表明[Nucl. Fusion 58 (2018) 095003]:边沿等离子体参数和低杂波频率是影响低杂波电流驱动的主要身分,通过进步波源频率、降低界限返流和进步边界电子温度,减弱低杂波参量衰变举动和降低波功率在边缘的碰撞吸取,从而提高高密度下低杂波电流驱动伎俩。进一步研究评释[Nucl. Fusion 58 (2018) 126015]:差别频率低杂波电流驱动才略的不同随等离子体密度的增加而增强(表1),与参量衰变举动的不同随等离子体密度的变化相平等(图1),进一步证明了参量衰变对低杂波电流驱动的影响;在尝试上初次迟疑到等离子体边沿电流分布和低杂波参量衰变之间的相关性(图1、2)(参量衰变强,边沿驱动电流份额大: 参量衰变过程产生的子波具有较高平行折射率(N//),沉积在相对靠外的地区,导致边沿电流相对较高),为低杂波改善边沿电流漫衍和提高等离子体约束提供了一种大要的新要领;非线性模拟效果(图3)表明随密度的增强,参量衰变驱动的模式增进率增大,但4.6 GHz的增长率显明小于2.45 GHz,定性地说明了试验效验。

  以上工作获得等离子体所各体系的大力互助,同时也得益于国际偕行的互助,异常是意大利ENEA、法国CEA和美国MIT互助者的共同研究,并得到了国度重点研发项目、国家磁约束核聚变能成长研究专项、国度自然科学基金、中科院合肥大科学中央“高端用户培植基金”及王宽诚教育基金等的资助。

  论文链接:1 2

 

表1、不同密度条件下两种频率对应的环电压和快电子辐射的差别

 

图1、不同密度条件下两种频率低杂波参量衰变丈量

 

图2、波源频率(a)和等离子体密度(b)对界线电流漫衍的影响

 

图3、差别边界密度下模式增强率频谱争论效验(左:4.6 GHz,右:2.45 GHz)


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