33托卡馬克加熱(參考版)
2025-06-26 06:51本頁面
【正文】 29 / 29。――――――――――――――――――――――――――――――――――（9） 加熱、非感性（non inductive）電流驅(qū)動、自舉電流之間的關(guān)系電磁波和beam加熱提高了plasma溫度，電流驅(qū)動效率提高。ITER中的電流驅(qū)動方案 在ITER穩(wěn)態(tài)運行中，20%的環(huán)向電流由外部驅(qū)動，其余80%的由等離子體自舉電流提供。）？ 在實驗上，無法區(qū)別自舉電流、外部驅(qū)動電流，無法測量。 自舉電流也降低了高beta托卡馬克等離子體建立過程中對外部電流驅(qū)動的要求。232。自舉電流的重要性 =由環(huán)形磁原理已經(jīng)知道，托卡馬克的環(huán)向電流是必須的；=但采用變壓器感應方法驅(qū)動電流，不能達到聚變反應區(qū)；=采用非感應電流驅(qū)動，需要準穩(wěn)態(tài)的高能量外部能源，也不滿足self－sustaining建堆模式；=等離子體密度增加至聚變反應的密度區(qū)，非感應電流驅(qū)動效率下降。 多年之后，在TFTR（TFTR，Tokamak Fusion Test Reactor，美國，1986年）裝置上觀察到與理論一致的自舉電流，現(xiàn)在自舉電流在托卡馬克裝置（特別是先進托卡馬克）的設(shè)計中起了作用。―――――――――――――――――――――――――――――――附：● 經(jīng)典輸運： 將托卡馬克簡化為圓柱形，非均勻磁場；● 新經(jīng)典輸運：環(huán)形，非均勻環(huán)向場，得到的碰撞輸運系數(shù)高于經(jīng)典輸運系數(shù)，稱為新經(jīng)典輸運；同經(jīng)典輸運模型相比，新經(jīng)典輸運模型更接近實際位形；但輸運系數(shù)均低于測量值，原因：沒有計入湍流影響；● 經(jīng)典輸運系數(shù)： ，電子、離子產(chǎn)生90176。237。當俘獲電子向外擴散時，俘獲電子獲得環(huán)向動量（boot strap ），通過與穿行電子碰撞俘獲電子將環(huán)向動量傳遞給穿行電子，或者是電子向外輸運引起環(huán)向摩擦力，從而形成環(huán)向電流。自舉電流的物理圖像 由上式，環(huán)向電流的產(chǎn)生與等離子體梯度有關(guān)。232。232。俘獲粒子在反射點之間來回反射，對多個俘獲粒子而言，俘獲粒子的極向電流為零可以得到環(huán)向電流：（224。自舉電流的產(chǎn)生原理（簡單的推導、說明方法，坐標參看下圖，物理圖像在后） 在托卡馬克平衡方程中，分出俘獲粒子部分； 232。下面為實驗例子：ICRF on射頻波開啟后，低雜波反射率（Ref）下降、注入功率（PLH）增加波反射率240。240。lNBI 可以產(chǎn)生等離子體旋轉(zhuǎn)（直接的能量傳遞）；在各種波中，僅ICRH能產(chǎn)生等離子體旋轉(zhuǎn)，但對應的原理沒有完全理解。n(w wci)（沒講授）2 6 MHzHeat of Ionsand ElectronsGridTube (triode or tetrode)P 163。wci)20 – 120 MHzHeat of Ionsand ElectronsGridTube (triode or tetrode)P 163。MirrorsNonthermal electronsLow Hybrid(wciwwce)2 5 GHzCurrent drive（不用于加熱）qprofile controlMagnetron or KlystronP 163。Suppression of instabilitiesGyrotronP 163。（5） 各種加熱、電流驅(qū)動方法的小結(jié)表（主要為電磁波）Wave TypeFrequencyMain ApplicationAlternative ApplicationRF SourceTransmissionSide effectsElectron cyclotron(w ~ n（低雜波電流驅(qū)動時，采用充氣方法－gas puff，提高天線附近的等離子體密度）[有g(shù)as puff （紅色圓點），無gas puff(藍色三角) 時，低雜波反射率隨天線－等離子體（plasma －wall）距離的變化]237。 237。由于低雜波總是螺旋進入等離子體，電子加速、電流驅(qū)動總是發(fā)生在托卡馬克等離子體邊緣區(qū)，即off－axis current drive。24低雜波電流驅(qū)動系統(tǒng)（HL2A）（JET 低雜波天線）（不同發(fā)射單元之間存在相位差，由移相器（phase shifter）實現(xiàn)）（已裝入JET 上的加熱、電流驅(qū)動系統(tǒng)，左邊為低雜波天線，右邊為RF天線，表面金屬條為法拉第屏蔽） 在低雜波由天線向低雜共振層的傳播過程中，射線追蹤計算結(jié)果表明，波順著磁面沿螺旋曲線向內(nèi)傳播，在該過程中，電子通過Landau阻尼得到加熱。24）? N11 range: 2180。6）? Pulse time: 1S? Antenna: 2 （2180。 為了滿足同時滿足低雜波傳播條件和加速超熱電子條件，要求低雜波發(fā)射系統(tǒng)具有波長調(diào)節(jié)（參見不同裝置中平行波長）能力，采用開端波導陣列（grill）控制實現(xiàn)（如下圖所示）結(jié)構(gòu)。在斜入射時(n//增加，慢波可以傳播）:當n//（即大環(huán)方向）滿足臨界條件時同時天線附近的電子密度大于臨界截止電子密度時，可以耦合激發(fā)所需要的慢波。垂直磁場傳播時X波的色散關(guān)系曲線在低雜波頻率下，折射率無窮大，表明低雜波被可以共振吸收） 在時，低混雜頻率為： 在下面不同的條件下，低混雜頻
語文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1