【摘 要】
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托卡马克装置的安全有效的运行要求：(1)与装置的第一壁保持一定距离以避免能量和粒子的沉积；(2)与被动板保持足够近的距离以获得足够的致稳效果；(3)与射频波的天线耦合；(4)减小MHD不稳定；(5)优化偏滤器位置的磁拓扑结构以改善偏滤器靶板的热负荷。这些都与偏滤器等离子体的位形息息相关。偏滤器等离子体位形的设计成为托卡马克等离子体研究的一项重要工作。
【机 构】
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中科院等离子体物理研究所,合肥 230031 中科院等离子体物理研究所,合肥 230031;中国科
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托卡马克装置的安全有效的运行要求：(1)与装置的第一壁保持一定距离以避免能量和粒子的沉积；(2)与被动板保持足够近的距离以获得足够的致稳效果；(3)与射频波的天线耦合；(4)减小MHD不稳定；(5)优化偏滤器位置的磁拓扑结构以改善偏滤器靶板的热负荷。这些都与偏滤器等离子体的位形息息相关。偏滤器等离子体位形的设计成为托卡马克等离子体研究的一项重要工作。
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等离子体中的离子引出是一个涉及到多物理场耦合的复杂的物理过程。本文基于描述非平衡等离子体输运特性的数学物理模型1推导获得了描述离子引出过程中粒子运动规律的一维电子平衡流体模型。该模型不考虑引出过程中粒子间的碰撞以及在极板表面的溅射过程，并且假定电子处于热平衡状态，而着重研究离子在电场中的运动规律。
本工作使用初值程序NIMROD,对CFETR基准设计平衡的理想磁流体稳定性进行了初步研究,特别考察了不同导体壁位置情形下各环向模式的稳定性变化。本工作使用EFIT重建的H模CFETR基准设计平衡,具有很大的边界压强梯度和非常峰化的边界自举电流。与此同时,安全因子剖面在芯部存在深度的负磁剪切区域。
托卡马克等离子体破裂诱发的halo电流对装置安全构成了威胁.EAST托卡马克同样会遇到破裂引起的电磁力问题,因此我们在偏滤器位置处安装了一系列罗氏线圈,测量发现破裂期间大量的halo电流(约40％的等离子体电流)流入到内部部件中.对于下偏滤器,DOME靶板位置承担着较多的halo电流；而对于上偏滤器(ITER-Like钨铜材料),相比较而言内外打击点靶板处受到更多的电流,电流的流动方向主要从外靶板
在钨酸盐电解液中采用微弧氧化工艺在纯钛表面制备了WO3/TiO2复合薄膜。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、粗糙度、紫外-可见光谱等方法对复合膜层的结构及光催化特性进行了表征。结果表明膜层是由金红石、锐钛矿及三氧化钨组成，微弧氧化工艺制备的膜层为多孔结构，在不同电压下制备的膜层孔洞大小不同，并且金红石、锐钛矿相的比例也不同。
电阻壁模被认为是导致反场箍缩和托卡马克装置上等离子体破裂的重要原因之一，为此我们使用NIMROD程序对KTX(Keda Torus eXperiment)反场箍缩磁约束聚变装置上的电阻壁模进行了数值研究。在数值模型中，采用直柱位形托卡马克平衡，通过与电阻壁模解析色散公式对比，验证了NIMROD电阻壁模计算结果的正确性和有效性，并在此基础上，计算了托卡马克环效应对电阻壁模的影响。
继观测到引力波信号GW150914之后,LVC声称又观测到引力波信号GW151226,其频率范围约为35～700Hz.光子在Fabry-Perot腔中平均运行时间为3.7 ms.这一时间已大于引力波信号GW151226的高频(268Hz以上)部分一个波长通过探测器的时间,在这段时间内,光子在两个臂中因引力波而产生的额外相位差会相消.LVC采用的模板如图1的上图所示.但引力波的频率超过250 Hz时
最近EAST实验成功实现了高碰撞率区中性束注入对边界局域模的缓解和抑制。由于边界碰撞率的增加主要来源于等离子体密度增加,这一实验结果暗示等离子体密度在这一过程中的关键作用。本工作中,我们运用初始值磁流体程序NIMROD,首次发现了限制器位形托卡马克中,等离子体密度和环向剪切流对高环向模数线性边界局域模的联合致稳作用。在单流体模型下,环向剪切流对高环向模数模的致稳作用效果比较微弱,然而增加等离子体密
准稳态高约束模式(QH模)及其伴随着的边缘谐振荡现象(EHO)是当前托卡马克等离子体模拟和实验研究的前沿热点之一。我们利用BOUT++框架下约化的非线性三场磁流体模型,采取圆截面JET类型的平衡,对ExB剪切流进行了数值模拟研究。模拟结果验证了低n剥离模不稳定性主要由平行方向的电流梯度驱动,而强压强梯度导致高n气球模不稳定性的产生。在低密度条件下,ExB剪切流解稳低n模数剥离模；在高密度状态下,E
理论与实验研究表明，拉长位形有利于提高聚变等离子体性能。然而拉长位形等离子体可避免地具有垂直不稳定性。在垂直不稳定性得不到有效控制情况下，等离子体发生垂直位移(VDE)最终碰壁导致等离子体破裂。在VDE过程中，被动导体上感应的涡流破坏导体结构。而且，在VDE后期等离子体触壁后，等离子体刮削层中的极向halo电流在被动导体和等离子体之间形成回路。
RMP(共振磁扰动)在托卡马克等离子体中的穿透性能直接影响到RMP的应用效果.本文在J-TEXT托卡马克装置上利用边界偏压电极改变等离子体的边界转动速度，结合安装于真空室内部的动态共振扰动(DRMP)磁场线圈研究了边界转动速度对m/n=2/1的共振磁场穿透阈值的影响.利用边界被动光谱诊断可以得出J-TEXT托卡马克归一化小半径为r=0.65-0.9范围的转动剖面.实验结果表明r=0.7处的转动速度