托卡马克等离子体中的电子回旋波电流驱动

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对先进托卡马克理论和实验研究是当前受控核聚变研究的中心问题.开展电子回旋波电流驱动的研究对实现将来聚变堆稳态运行和等离子体高性能运行具有重要的研究意义.该硕士论文对电子回旋(EC)波在等离子体中传播和在等离子体中驱动的电流、波功率沉积进行了研究,得到如下结论.在EC波传播方面,采用程函近似方法,应用冷等离子体色散关系,通过数值模拟计算在一定参数下的电子回旋波波迹,研究了寻常波和非寻常波在等离子体中的传播.研究结果表明,非寻常波从托卡马克等离子体强场侧和顶部发射时,能够很好的在等离子体中传播,从弱场侧发射时,波的可近性条件比较严格.寻常波从强场侧、弱场侧和顶部发射时,通过适当的调整波的发射条件,也能得到理想的传播结果.在EC波电流驱动和波功率沉积方面,将波迹方程与相对论情况下包含电子-电子碰撞的完全Fokker-Planck方程联合起来进行计算,研究了寻常波基频电子回旋波从托卡马克等离子体中平面弱场侧发射时的电流驱动,计算了这种情况下,等离子体温度、密度的改变以及入射波的发射角度的改变对驱动电流的影响.结果表明:在我们选定的这种托卡马克等离子体参数下,随着等离子体电子密度、温度的提高,功率沉积的位置将向等离子体的边缘方向偏移,相应的电流分布的位置,也是向等离子体的边缘方向偏移,并且产生的总的驱动电流,随之减小.入射波极向发射角和环向发射角度的改变,也会对功率沉积、电流分布及其大小产生明显的影响.
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