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，等離子體輸運過程直接決定了裝置的約束性能。實驗上對離子和電子異常大輸運系數(shù)的測量結(jié)果表明托卡馬克等離子體中的粒子輸運是一種反常輸運。一般認為，等離子體芯部區(qū)域輸運主要由 ITG（離子溫度梯度模）和 TEM（俘獲電子模）所驅(qū)動。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HL-2A裝置計算了芯部等離子體在無雜質(zhì)情況下0.1

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

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