低杂波的局域电流驱动对锯齿行为的影响.ppt

低杂波的局域电流驱动对 锯齿行为的影响,刘子奚 王二辉 高翔 2009.11.29.,2,(1) 方案背景 (2) HT-7实验提案 (3) 预期结果,提纲,ITER锯齿主动控制的研究意义,新经典撕裂模（NTM）触发的大锯齿所带来的一次能量沉积就达到15%左右（DIII-D的结果）。虽然在目前高约束、高比压（高）的装置上，大锯齿对于装置第一壁的影响并不是很大。但是，对于ITER来说，它的储能在350MJ，15%的能量完全可以摧毁第一壁，这样就直接影响到ITER装置的寿命以及稳态运行的可行性。,WITER 350 MJ,因此ITER锯齿的控制问题是一个非常重要的课题。,3,ITER的锯齿主动控制的候选方法,（1）ECCD 实验结果：沉积在q=1（q为安全因子）翻转面的 时候，会直接作用磁岛，影响了磁重联，使锯齿 周期减少、幅度降低（TORE SUPRA） （2）ICRF 实验结果：沉积在磁轴上会激发大锯齿；沉积在 翻转面上则会使锯齿周期减少、幅度降低（JET） （3）NBI 实验结果：注入距离磁轴越远，对于锯齿的抑 制效果越好（ASDEX U），但是对于其他实验， 还有一些与之不一致的结论。,4,附：我们在EAST上做了用LHW抑制锯齿的尝试，并初步判断是因为改变了整体等离子体电流分布而影响了锯齿的行为，与ECRH和ICRH的抑制机制不一致。,5,(a)和(b) 是改变ECCD沉积位置实时地对锯齿周期进行控制 。从(b)中可以看出，在ECCD 的沉积位置被控制在翻转面附近的时候，锯齿被持续抑制住了；(c) 在注入600kW的ECCD时，锯齿的周期降低到600ms以下。,Active Control by ECCD Tore Supra,M Lennholm et al, Phys. Rev. Lett. 102 115004 (2009),6,ICRF(JET)与ECCD(Tore Supra)的结论是一致的，就是在翻转面是可以让锯齿的周期变短，幅度变小。,ICRF JET,M. J. Mantsinen et al, AIP Conf. Proc. Volume 933, pp. 35-42(2007),7,图中可以看出，NBI距离磁轴越远，抑制锯齿的效果越好,Chapman et al. Phys. Plasmas 16, 072506 2009,不同颜色代表不同的中心束加入的方向,NBI ASDEX U,8,EAST上关于锯齿控制的研究,翻转面（q=1）在：0.2r/a,10,(1) 左图是加LHW之前的情况，此时q在芯部是小于1的，于是会产生锯齿； (2) 右图是加LHW之后的情况，由于低杂波的离轴加热，使得在0.5r/a处产生驱动电流，而我们使用的是电流控制，总电流保持不变，也就是j下方的面积保持不变（所以I1 = I2），于是芯部电流下降，使得q在芯部大于1的，于是锯齿消失。,before LHW,after LHW,EAST上关于锯齿控制的研究,11,(1) 方案背景 (2) HT-7实验提案 (3) 预期结果,提纲,12,根据上述装置上各种波（电子回旋、离子回旋）以及NBI对锯齿行为影响的经验来看，沉积位置是起到了重要的作用。因此本提案研究：,HT-7实验提案,低杂波沉积位置对锯齿行为的精确影响，并探索其中的规律。,研究内容如下： 通过软X射线的结果，得出锯齿的相关参数，并判断出q=1的翻转面； 通过不同的等离子体电流（IP=100KA，150KA，200KA）扫描，得到不同温度的本底等离子体。投入LHW，获得不同的沉积位置（在轴，q=1面和离轴）； 探索三种局域电流驱动情况下，低杂波抑制锯齿的最佳功率，以及产生抑制效果的弛豫时间。,13,(1) 方案背景 (2) HT-7实验提案 (3) 预期结果,提纲,14,预期结果,低杂波沉积在q=1的翻转面上，通过局域电流驱动可以对锯齿进行最有效的抑制、阈值功率最低； 低杂波沉积在离轴位置，需要较高的阈值功