佳拉潔雅型磁約束裝置中等離子體粒子輸運(yùn)研究.pdf

1、佳拉潔雅型（Galatea）磁約束裝置是一種小型研究磁約束受控核聚變裝置。它的特點(diǎn)是用于產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的載流導(dǎo)體浸沒(méi)在等離子體中，在這里載流導(dǎo)體被稱作“盲鰻”（myxine）。與其它類型的磁約束裝置相比，佳拉潔雅裝置具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控性好、能很好抑制等離子體的對(duì)流不穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。這種類型的磁約束裝置最初是由前蘇聯(lián)科學(xué)家提出，并一直被俄羅斯國(guó)內(nèi)科學(xué)家研究至今，在我們國(guó)內(nèi)還幾乎沒(méi)人研究。本文的研究對(duì)象是具有三個(gè)盲鰻結(jié)構(gòu)的佳拉潔雅系統(tǒng)，稱

2、為T(mén)rimyx。通過(guò)理論分析和數(shù)值計(jì)算，分析了裝置中磁系統(tǒng)的電磁場(chǎng)分布，等離子體在等離子體通道和磁阱（magnetic trap）中的運(yùn)動(dòng)圖景，并從磁鏡場(chǎng)和磁場(chǎng)兩個(gè)角度分別分析其對(duì)等離子體通道（plasma guide）和磁阱中的等離子體運(yùn)動(dòng)影響，最后給出優(yōu)化方案。
　　本文首先系統(tǒng)地介紹了佳拉潔雅型磁約束裝置的各個(gè)部分組成，目前實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)的各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)各個(gè)部分所要實(shí)現(xiàn)的功能以及它的工作原理作一般性研究；介紹了等離子體物理學(xué)

3、中常用的三種等離子體描述模型，給出了每一個(gè)模型的優(yōu)缺點(diǎn)以及它們的適用條件。
　　其次分析了三盲鰻的佳拉潔雅型磁約束裝置中等離子體通道和磁阱中的磁場(chǎng)分布。首先通過(guò)對(duì)單個(gè)線圈模型分析進(jìn)而對(duì)等離子體通道進(jìn)行簡(jiǎn)化，給出簡(jiǎn)化后的等離子體通道模型，通過(guò)數(shù)值計(jì)算軟件計(jì)算其磁場(chǎng)分布，將通道中的磁場(chǎng)劃分為兩種類型；給出了在現(xiàn)有參數(shù)下，等離子體通道中的磁場(chǎng)分布圖景；對(duì)等離子體在通道和磁阱中的宏觀運(yùn)動(dòng)加以分析。
　　分析了等離子體通道中磁鏡場(chǎng)對(duì)等