托卡馬克中的電子回旋波電流驅(qū)動(dòng).pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)博士學(xué)位論文托卡馬克中的電子回旋波電流驅(qū)動(dòng)托卡馬克中的電子回旋波電流驅(qū)動(dòng)研究生姓名：彭曉煒指導(dǎo)教師姓名、職稱：龔學(xué)余教授學(xué)科、專業(yè)名稱：核技術(shù)及應(yīng)用研究方向：托卡馬克中非感應(yīng)電流驅(qū)動(dòng)2014年9月1摘要對(duì)先進(jìn)托卡馬克理論和實(shí)驗(yàn)研究是當(dāng)前受控核聚變研究的中心問(wèn)題。開展電子回旋波電流驅(qū)動(dòng)的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)將來(lái)聚變堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和等離子體高性能運(yùn)行具有重要的研究意義。本文對(duì)電子回旋波在等離子體中的傳播、電子回旋波在熱等離子體中的功率

2、沉積、電子回旋波電流驅(qū)動(dòng)數(shù)值模擬和不同運(yùn)行模式下的電子回旋波電流驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了研究。首先，應(yīng)用冷等離子體色散關(guān)系，采用程函近似方法，追蹤電子回旋波在等離子體中傳播，數(shù)值求解波跡方程，模擬了電子回旋波的尋常波（O波）和非尋常波（X波）在等離子體中的傳播，得到：從中平面弱場(chǎng)側(cè)發(fā)射時(shí)，相同的小環(huán)面發(fā)射角度下，隨著平行折射率的增大，波跡線越來(lái)越彎曲，越來(lái)越背離等離子體中心區(qū)域；從中平面強(qiáng)場(chǎng)側(cè)發(fā)射時(shí)，多為近直線傳播，隨著平行折射率的增大，波跡線更加靠

3、近等離子體中心處；從頂部發(fā)射的波，隨著平行折射率的增大，波跡線越來(lái)越向弱場(chǎng)側(cè)彎曲。在相同條件下，X波波跡比O波波跡更加靠近等離子體中心處。同時(shí)，給出了非相對(duì)論情況下電子回旋波頻率ce???時(shí)熱等離子體色散關(guān)系，并在非相對(duì)論的適用條件下求解了波跡，并與冷等離子體色散關(guān)系得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，兩種模型得到的波跡相似，差別甚小，所以可以直接應(yīng)用冷等離子體色散關(guān)系求解波跡。其次，應(yīng)用具有有限拉莫爾半徑修正的相對(duì)論色散關(guān)系，研究了電子回旋

4、波在高溫、高密等離子體的功率沉積。結(jié)果表明，在高溫、高密等離子體中，波功率的吸收非常集中；平行折射率、極向發(fā)射位置和發(fā)射波頻率的變化都會(huì)影響波功率沉積的大小和分布，平行折射率變大和發(fā)射位置上移，會(huì)使波吸收的位置向等離子體邊緣方向偏移，同時(shí)功率沉積的剖面會(huì)變寬，功率沉積的峰值會(huì)減小，增大發(fā)射波的頻率可以使波功率的沉積靠近等離子體中心區(qū)域。然后，對(duì)電子回旋波電流驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了研究。分別采用解析求解和數(shù)值求解FokkerPlanck方程的方法對(duì)電