托卡馬克芯部等離子體ITG和TEM漂移波研究.pdf

1、在磁約束聚變裝置中，等離子體輸運(yùn)過(guò)程直接決定了裝置的約束性能。實(shí)驗(yàn)上對(duì)離子和電子異常大輸運(yùn)系數(shù)的測(cè)量結(jié)果表明托卡馬克等離子體中的粒子輸運(yùn)是一種反常輸運(yùn)。一般認(rèn)為，等離子體芯部區(qū)域輸運(yùn)主要由 ITG（離子溫度梯度模）和 TEM（俘獲電子模）所驅(qū)動(dòng)。本文在 Weiland模型的基礎(chǔ)上，從考慮碰撞效應(yīng)的雙流體方程出發(fā)，獲得了托卡馬克等離子體芯部區(qū)域ITG和TEM的色散關(guān)系，并針對(duì)HL-2A裝置計(jì)算了芯部等離子體在無(wú)雜質(zhì)情況下0.1

2、<2.0頻譜范圍內(nèi)這兩種不穩(wěn)定性模的增長(zhǎng)率。
　　無(wú)雜質(zhì)時(shí)芯部等離子體ITG和TEM增長(zhǎng)率研究結(jié)果表明：ITG和TEM增長(zhǎng)率與擾動(dòng)波長(zhǎng)密切相關(guān)，且ITG和TEM都是閾值模。但I(xiàn)TG只由離子溫度梯度驅(qū)動(dòng)，而TEM由電子溫度梯度和電子梯度兩者共同驅(qū)動(dòng)。其中密度梯度對(duì)ITG模有致穩(wěn)作用，而對(duì)TEM有促進(jìn)作用。ITG增長(zhǎng)率隨離子溫度梯度增大而增大，但TEM增長(zhǎng)率隨電子溫度梯度增大會(huì)先減小后增大。
　　本文還分析了等離子體徑向位置，碰

3、撞，磁剪切對(duì)ITG和TEM增長(zhǎng)率的影響，結(jié)果表明ITG和TEM增長(zhǎng)率都會(huì)徑向位置?增大而增大，但TEM的增加幅度更大。碰撞對(duì)ITG和 TEM的影響取決于溫度梯度和密度梯度取值。低溫度梯度區(qū)域，當(dāng)密度梯度較大時(shí)，碰撞會(huì)小幅抑制ITG。低密度梯度時(shí)，碰撞會(huì)促進(jìn)TEM增長(zhǎng)；高密度梯度時(shí)，低溫度梯度和高溫度梯度區(qū)域均會(huì)抑制TEM的發(fā)展，中間溫度梯度區(qū)域則會(huì)促進(jìn)TEM的增長(zhǎng)。磁剪切會(huì)抑制ITG增長(zhǎng),但對(duì)TEM的影響取決于溫度梯度取值。低溫度梯度時(shí)