密度调制测量方法测HT-7托卡马克.ppt

1、1,密度调制测量方法测HT-7托卡马克 交流放电粒子输运系数,ASIPP,韩效锋 ,杨曜 ,揭银先 ,刘海庆 ,高翔 .4.2,HT-7,2,提纲,1 .背景和动机 2 .测量原理 3 .上轮实验结果分析 4 .实验提案,HT-7,3,对于磁约束等离子体粒子输运研究是一个非常重要的课题，然而，相比于能量输运研究此方面的研究只有少量被报道 ，这是因为对粒子源和对流项的判断比较困难，然而密度调制测量方法避开了这个实验难题。 周期性的气体注入即可实现周期性的密度调制，周期性的密度调制由边缘向中心区域传播。对传播过程进行分析即可得到粒子的一些特征属性，估计出粒子扩散系数D和对流速度V 的数值。需要强调

2、的是，这种方法并不需要知道离子源项 S的确切数值大小，只需知道其外形分布即可。,HT-7,背景和动机,4,HT-7,背景和动机,在2005年秋季HT-7实验中，我们和NIFS所的Tanaka博士合作，成功地实现了欧姆放电下用密度调制方法测量粒子输运系数。在上一轮HT-7实验中，成功地实现了等离子体交流放电，在本轮实验中，交流放电仍然是实验的主题之一。 新经典pinch (V neo) 主要由纵向电场( E )及其产生的磁场B驱动, 被称为Ware pinch。在交流放电（0.5Hz）时，纵向电场 E 和 B 将改变方向，我们希望在交流放电下，用密度调制方法测量粒子输运系数，判断对流速度V和E*

3、B产生速度的数量级是否相同。,5,提纲,1 .背景和动机 2 .测量原理 3 .上轮实验结果分析 4 .实验提案,HT-7,6,粒子平衡方程 :,其中 n ，T，S，D 和V分别为电子密度，电子粒子通量 ，粒子源密度，粒子扩散系数和对流速度。,测量原理,HT-7,7,我们假定平衡时的参数和调制互不影响，可表示为,联立（1）（2），把上式代入 得：,HT-7,测量原理,8,假定扩散系数D是空间常量 , 对流速度V由芯部到小半径线性增加 ，即： V(r) = ( r / a ) V0 由干涉仪测得的密度路径积分和方程（5）在不同D,V0下的 结果相对比 ，使下式取最小值的那一组D,V0即为所求 。

4、,HT-7,测量原理,其中,9,提纲,1 .背景和动机 2 .测量原理 3 .上轮实验结果分析 4 .实验提案,HT-7,10,波形，在有无密度调制下,参数： Ip130kA Ne1.5,3.0 It3800A,调制频率:10Hz 振幅: 10%,HT-7,11,调制状况 (a) 低密度 (1.5x1019m-3 ) 和 (b) 高密度 (3.0 x1019m-3 ),典型 欧姆放电中弦平均密度 (a) 低密度(1.5x1019m-3 ) 67938 炮和 (b) 高密度 (3.0 x1019m-3 ) 67941炮 , 参数 Bt=1.8T, Ip=130kA, . 从上到下分别相应于 R=

5、0, 0.1, and 0.2m位置。,HT-7,12,67941 ne=3.0*1019m-3,67938 ne=1.5*1019m-3,D(0.050.6m2/sec),V(-1010m/sec),D(0.050.6m2/sec),V(-1010m/sec),红十字显示了最小值点.,c2 的等高线分布轮廓图 （左边低密度，右边高密度）,HT-7,D约为0.42 V.约为4.7m/s,D约为0.17 V.约为-1.6m/s,13,在低，高两种背景密度下估算 D 和V,高密度下扩散较小的结果和其他托克马克的实验结果一致。,正，负电压分别对应于向外和向内的对流运动,HT-7,14,(D,V0) 相对于 Ne的变化曲线,D 相对于 Ne,V0 相对于Ne,HT-7,15,提纲,1 .背景和动机 2 .测量原理 3 .上轮实验结果分析 4 .实验提案,HT-7,16,在密度1.0 x1019m-3 和2.0 x1019m-3 两个平台下做：（有效炮分别为5炮） 等离子体电流为100KA