ICRF在托卡馬克冷等離子體中傳播的色散特性研究.pdf

1、多數(shù)托卡馬克裝置上的實驗表明，ICRF波加熱是最有效的加熱方法之一，它也是大多數(shù)托卡馬克裝置采用的和ITER反應堆將采用的加熱方案。ICRF波加熱主要是通過調(diào)節(jié)波頻率以改變共振面的位置來形成不同的功率沉積剖面，因此，共振面的計算就顯得非常重要。 本文用Matlab軟件對共振面進行了計算，比較系統(tǒng)地介紹了ICRF波加熱。傳統(tǒng)解析法計算共振面位置是求取最終y-x函數(shù)表達式，獲得連續(xù)解。本文是采集離散的(x,y)點。與傳統(tǒng)解析法比較起

2、來，本文的計算方法具有更切近實際、便于細微地分析共振線的變化、通用性強的優(yōu)點。第一章從MCF的角度闡述了ICRF波加熱研究的重要地位、ICRF波加熱的研究進展、色散關(guān)系的作用。第二章采用雙流體模型，結(jié)合Maxwell方程組，詳細地推導出了均勻靜止背景下，托卡馬克裝置中冷等離子體中的色散關(guān)系.利用色散關(guān)系，討論了托卡馬克裝置中傳播的波的特點，闡明了ICRF波段的快磁聲波的優(yōu)良特性。第三章介紹了ICRF波加熱原理、模轉(zhuǎn)換和ICRF加熱的物理

3、機制。從中可以看出，離子和電子均可獲得加熱。第四章針對托卡馬克裝置中等離子體密度分布、磁場強度分布等參數(shù)的特點，從色散關(guān)系式出發(fā)，推導出了截止和共振面的計算式，然后在Matlab中編程計算，求得了截止和共振面的位置，獲得了最優(yōu)參數(shù)下的模擬效果，提出了參數(shù)優(yōu)化方案，得出了ICRF共振面位置的變化規(guī)律。最后一章對模擬結(jié)果與理論分析之間的誤差進行了分析，若采用更準確的非線性動力論方法和更科學的數(shù)值解法，將會獲得更為詳實的結(jié)論，能更好地給實驗以