高能电子微观不稳定性的实验研究.ppt

高能电子微观不稳定性的实验研究 陈忠勇云南师范大学chenzy1003 凌必利 杜勤 S Sajjad 不稳定性Maxwellian分布的高能成分的自由能可以通过共振和等离子体振荡 当达到阈值能量 就会发生不稳定性 这些不稳定性会影响逃逸电子的能量极限以及约束时间 能量范围 0 1 1MeV更高能量范围也存在 20MeV n 0 Cerenkovresonancedf v dv 0 energyexchangebetweentheelectronsandthewave df v dv 0 thewavedamped n 0 anomalousDopplerresonance FPAS Parail Pogutseinstability n 0 normalDopplerresonance 由于垂直速度小 这个发生的可能性极小 逃逸电子的反常多普勒共振通常伴随两个过程 由于逃逸电子是非麦克斯维尔分布 其自由能具有不稳定性 驱动不稳定性 Parail Pogutseinstability 这个不稳定性激发宽谱的等离子体波包括低杂波 逃逸电子和低杂波发生反常多普勒共振 平行能量转化到垂直能量 通常表现为FPAS fastpitchanglescattering event ECE上可以观察到辐射强度台阶式的增长 Backgroud Thefreeenergysourcewhichdrivesrunawayinstabilitiesisthedistortionoftheplasmaelectrondistributionfunctionbyanappliedelectricfield ThedistributionbecomesunstableinastrongmagneticfieldowingtotheanomalousDopplereffect TheinstabilityregimeischaracterizedbyrelaxationsintheelectroncyclotronemissionduetoanomalousDopplereffectwhichtransfersenergyfromparalleltoperpendicularmotion TheorypredictedconditionforanomalousDopplereffecttooccurintherunawaydischargeistheratiooftheelectronplasmafrequencytotheelectroncyclotronfrequency 0 3 1 Experimently thecriticalvalueofisdependentontheplasmacurrentanditsdecreaserateincurrentramp downcase Ref 1 Brossier P Nucl Fusion18 1978 1069 研究内容 逃逸束不稳定性 Parail Pogutseinstability 的特征 包括能量演化 HXR IR 逃逸束发生不稳定性的阈值 得到定标律 平稳放电 电流压缩 探索逃逸束丝化的物理机制 逃逸束和外加注入低杂波的反常多普勒共振作用 利用低杂波在等离子体破裂时实现逃逸电子能量的抑制 达到破裂迁移的目的 HT 7results a relaxationsinECE Ha ECE HT 7results b 提案拟通过电流扫描 电流压缩研究发生该微观不稳定性的阈值的定标律 放电要求 在击穿后停止充气 让密度衰减 等离子体参数 准稳态 中心弦平均密度0 4 0 5等离子体电流扫描60kA 80kA 扫描间隔为5kA电流压缩 中心弦平均密度0 5等离子体电流在0 4s压缩 从120kA到60kA 改变压缩速率看阈值的变化 NewResulton3May 研究逃逸束丝化的机制 LHCD放电下的逃逸电子 波的反常多普勒共振 在逃逸放电实验中注入几个ms的低杂波 低功率 看逃逸束和外加波源的相互作用 为利用低杂波实现逃逸电子的抑制提供基础 91678高能电子不稳定性 需要的诊断 ECE分析逃逸电子垂直方向