發(fā)布時間：2024-09-20 19:06

　　撕裂模是托卡馬克等離子體中普遍存在的一種不穩(wěn)定性,其直接表現(xiàn)是在有理磁面形成磁島。撕裂模磁島的存在將增強等離子體在有理面附近的徑向輸運,導致約束性能變差。此外,托卡馬克中普遍存在誤差磁場,其與磁島相互作用可能產(chǎn)生誤差場鎖模,引起等離子體大破裂。因此,撕裂�？刂剖峭锌�馬克運行中十分關鍵的問題。外加擾動磁場可與撕裂模發(fā)生共振作用,該作用是直接的電磁作用過程,反應速度快,很有希望用在撕裂模的反饋控制上。研究外加擾動磁場對撕裂模的影響是抑制磁島寬度或驅動磁島轉動的前提基礎。 本文根據(jù)物理實驗需求,基于單個鞍形線圈的磁場特征和傅里葉分解的性質,直接從頻域出發(fā),設計了J-TEXT動態(tài)擾動場線圈(DRMP),產(chǎn)生的磁場模式單純且可轉動,非常適合于擾動場直接影響撕裂模的研究。論文將線圈設計成多層結構,同時線圈外殼不形成回路且與真空室絕緣,很好地解決了真空室內部線圈設計中的真空、絕緣、散熱、強電磁應力和交流激勵下的渦流屏蔽等難點問題。DRMP線圈可分別產(chǎn)生模式較純的2/1和1/1擾動磁場,直流工作模式下在等離子體邊界產(chǎn)生的最大2/1擾動磁場可達到2.54Gs/kA,交流工作模式下可產(chǎn)生轉動的擾動磁場...

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 外加共振擾動場影響等離子體的研究現(xiàn)狀
    1.3 J-TEXT裝置進行共振擾動場研究的基礎
    1.4 本文的主要內容
2 共振擾動場影響撕裂模的理論基礎
    2.1 共振擾動磁場
    2.2 撕裂模
    2.3 撕裂模對外加共振擾動場的響應
    2.4 磁島轉動頻率和磁島寬度的演化方程
    2.5 本章小結
3 J-TEXT裝置動態(tài)擾動場線圈設計
    3.1 設計方法
    3.2 轉動擾動場的實現(xiàn)
    3.3 動態(tài)擾動場線圈的設計結果
    3.4 動態(tài)擾動場線圈的工程實現(xiàn)
    3.5 本章小結
4 J-TEXT裝置擾動場線圈磁場的分析和測試
    4.1 靜態(tài)擾動場線圈磁場的計算和模式分析
    4.2 動態(tài)擾動場線圈磁場的計算和分析
    4.3 動態(tài)擾動場線圈磁場的測試
    4.4 本章小結
5 共振擾動場影響撕裂模的物理實驗
    5.1 實驗條件
    5.2 共振擾動場鎖模
    5.3 裝置誤差場測量
    5.4 共振擾動場抑制撕裂模
    5.5 靜態(tài)共振擾動場穿透等離子體
    5.6 共振擾動場驅動磁島轉動
    5.7 本章小結
6 共振擾動場影響撕裂模的數(shù)值分析與討論
    6.1 數(shù)值計算模型
    6.2 計算結果
    6.3 實驗現(xiàn)象的理論解釋
    6.4 共振擾動場影響撕裂模的模型討論
    6.5 等離子體對外加擾動磁場的響應分析
    6.6 本章小結
7 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文



本文編號：4006003