HL-2A裝置上超聲分子束緩解邊緣局域模的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、具有I類邊緣局域模不穩(wěn)定性（ELM）的高約束模式（H模）是普遍存在的模式，因其具有較高的約束性能和最高的運(yùn)行空間寬度，被選定為國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）運(yùn)行的基本運(yùn)行方案。但是ELM會使等離子體在瞬間排出非常高的粒子和能量，特別是在ITER運(yùn)行參數(shù)下ELM造成的能量沖擊將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工程預(yù)期，將嚴(yán)重影響偏濾器靶板部件的使用壽命,也會腐蝕主真空室第一壁材料。抑制或者緩解ELM是ITER長期穩(wěn)定安全運(yùn)行必須要解決的重要問題。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)超聲

2、分子束注入（SMBI）既可以用于送氣加料以補(bǔ)充粒子損失并達(dá)到更高的等離子體密度，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)ELM的緩解，在磁約束聚變中具有重要意義。
　　本論文主要研究了在超聲分子束注入（SMBI）期間ELM緩解的特征，重點(diǎn)研究了超聲分子束注入在等離子體的沉積深度與ELM緩解效果之間的關(guān)系，分析了在ELM緩解期間湍流徑向相關(guān)性的變化，初步開展了基于沙堆模型的模擬分析。
　　在ELM的形態(tài)特征研究方面：采用概率密度分布方法，對ELM形態(tài)進(jìn)

3、行了分析，得到了三種清晰的分布。分別對應(yīng)著ELM爆發(fā)上升沿、下降沿以及ELM-Free階段，其中ELM下降沿和ELM-Free分布形式為兩種高斯分布，這意味著等離子體漲落處于一種近似隨機(jī)的形式，處于穩(wěn)態(tài)。而在ELM爆發(fā)的上升階段，ELM的尺度呈現(xiàn)出冪律分布的形式，此時(shí)等離子體處于自組織臨界狀態(tài)。
　　在SMBI緩解ELM研究方面：利用高分辨調(diào)制連續(xù)波（FMCW）反射診斷測量臺基區(qū)的密度剖面，在SMBI注入后密度剖面變化最大的位置為