HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落的实验研究

王文浩; 俞昌旋; 许宇鸿; 闻一之; 凌必利; 宋梅; 万宝年

doi:10.7498/aps.50.1521

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HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落的实验研究

王文浩 , 俞昌旋 , 许宇鸿 , 闻一之 , 凌必利 , 宋梅 , 万宝年

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流体、等离子体和放电

HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落的实验研究

王文浩, 俞昌旋, 许宇鸿, 闻一之, 凌必利, 宋梅, 万宝年

物理学报, 2001, 50(8): 1521-1527.

doi: 10.7498/aps.50.1521

MEASUREMENT OF EDGE PLASMA PARAMETERS AND THEIR ELECTROSTATIC FLUCTUATIONS ON THE HT-7 SUPERCONDUCTING TOKAMAK

WANG WEN-HAO, YU CHANG-XUAN, XU YU-HONG, WEN YI-ZHI, LING BI-LI, SONG MEI, WAN BAO-NIAN

Acta Phys. Sin., 2001, 50(8): 1521-1527.

doi: 10.7498/aps.50.1521

摘要
利用径向可移动朗缪尔三探针和马赫探针对HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落进行了空时空分辨测量.给出了欧姆放电及其与低杂波电流驱动共同作用下边界等离子体电位φp、电子温度Te和电子密度ne及其涨落的径向分布.实验表明,在限制器附近,存在一由Er×B确定的极向旋转速度剪切层.在剪切层内,Te和ne分布较陡,且φp,Te和ne的相对涨落水平下降明显.这说明剪切层对边界区的等离子体涨落具有抑制作用.低杂波驱动使径向电场梯度变陡,从而使剪切程度加深但对剪切层宽度无影响.此外,测量表明等离子体环向速度马赫数Mφ存在径向梯度.环向流的这种径向梯度可能是形成径向电场所需的平均极向流的一种重要驱动源

关键词:
托卡马克 /

边界涨落 /

低杂波驱动
Abstract
The radial profiles of the electron temperature Te,the electron density ne,the plasma potential φp,the toroidal Mach number Mp and their electrostatic fluctuations in the plasma boundary region of the HT-7 superconducting tokamak have been measured with a multiarray of Langmuir probes and a set of Mach probes,under the conditions of both ohmic discharge and a lower hybrid current drive.The experimental results show that,under ohmic discharge condition,there is a poloidal velocity shear layer located in the vicinity of the limiter radius,which has a suppression effect on the fluctuations and results in the increase of the radial gradients of Te and ne LHCD intensifies the shear.In the same radial position of the poloidal shear layer,there is also a radial shear with the toroidal velocity,which could be the drive source of the mean poloidal flow needed by the formation for radial electric field.

Keywords:
tokamak /

edge fluctuation /

LHCD
作者及机构信息
王文浩¹,

俞昌旋¹,

许宇鸿²,

闻一之¹,

凌必利²,

宋梅²,

万宝年²

(1)中国科学技术大学近代物理系,合肥230027; (2)中国科学院等离子体研究所,合肥230031

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10075046);高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:1999035809)资助的课题.
Authors and contacts
WANG WEN-HAO¹,

YU CHANG-XUAN¹,

XU YU-HONG²,

WEN YI-ZHI¹,

LING BI-LI²,

SONG MEI²,

WAN BAO-NIAN²

(1)中国科学技术大学近代物理系,合肥230027; (2)中国科学院等离子体研究所,合肥230031
参考文献

施引文献

[1]	沈勇, 董家齐, 何宏达, 潘卫, 郝广周. 托卡马克理想导体壁与磁流体不稳定性. 物理学报, 2023, 72(3): 035203. doi: 10.7498/aps.72.20222043
[2]	刘朝阳, 章扬忠, 谢涛, 刘阿娣, 周楚. 托卡马克无碰撞捕获电子模在时空表象中的群速度. 物理学报, 2021, 70(11): 115203. doi: 10.7498/aps.70.20202003
[3]	章太阳, 陈冉. 东方超环（EAST）装置中等离子体边界锂杂质的碰撞-辐射模型. 物理学报, 2017, 66(12): 125201. doi: 10.7498/aps.66.125201
[4]	吴雪科, 孙小琴, 刘殷学, 李会东, 周雨林, 王占辉, 冯灏. 超声分子束注入密度和宽度对托克马克装置加料深度的影响. 物理学报, 2017, 66(19): 195201. doi: 10.7498/aps.66.195201
[5]	黄艳, 孙继忠, 桑超峰, 丁芳, 王德真. 边界局域模对EAST钨偏滤器靶板腐蚀程度的数值模拟研究. 物理学报, 2014, 63(3): 035204. doi: 10.7498/aps.63.035204
[6]	张重阳, 刘阿娣, 李弘, 陈志鹏, 李斌, 杨州军, 周楚, 谢锦林, 兰涛, 刘万东, 庄革, 俞昌旋. 双极化频率调制微波反射计在J-TEXT托卡马克上的应用. 物理学报, 2014, 63(12): 125204. doi: 10.7498/aps.63.125204
[7]	杜海龙, 桑超峰, 王亮, 孙继忠, 刘少承, 汪惠乾, 张凌, 郭后扬, 王德真. 东方超环托卡马克高约束模式边界等离子体输运数值模拟研究. 物理学报, 2013, 62(24): 245206. doi: 10.7498/aps.62.245206
[8]	卢洪伟, 查学军, 胡立群, 林士耀, 周瑞杰, 罗家融, 钟方川. HT-7托卡马克slide-away放电充气对等离子体行为的影响. 物理学报, 2012, 61(7): 075202. doi: 10.7498/aps.61.075202
[9]	洪斌斌, 陈少永, 唐昌建, 张新军, 胡有俊. 托卡马克中电子回旋波与低杂波协同驱动的物理研究. 物理学报, 2012, 61(11): 115207. doi: 10.7498/aps.61.115207
[10]	卢洪伟, 胡立群, 林士耀, 钟国强, 周瑞杰, 张继宗. HT-7托卡马克等离子体slide-away放电研究. 物理学报, 2010, 59(8): 5596-5601. doi: 10.7498/aps.59.5596
[11]	徐强, 高翔, 单家方, 胡立群, 赵君煜. HT-7托卡马克大功率低混杂波电流驱动的实验研究. 物理学报, 2009, 58(12): 8448-8453. doi: 10.7498/aps.58.8448
[12]	黄勤超, 罗家融, 王华忠, 李翀. EAST装置等离子体放电位形快速识别研究. 物理学报, 2006, 55(1): 281-286. doi: 10.7498/aps.55.281
[13]	龚学余, 彭晓炜, 谢安平, 刘文艳. 托卡马克等离子体不同运行模式下的电子回旋波电流驱动. 物理学报, 2006, 55(3): 1307-1314. doi: 10.7498/aps.55.1307
[14]	徐伟, 万宝年, 谢纪康. HT-6M托卡马克装置杂质输运. 物理学报, 2003, 52(8): 1970-1978. doi: 10.7498/aps.52.1970
[15]	张先梅, 万宝年, 阮怀林, 吴振伟. HT-7托卡马克等离子体欧姆放电时电子热扩散系数的研究. 物理学报, 2001, 50(4): 715-720. doi: 10.7498/aps.50.715
[16]	王文浩, 许宇鸿, 俞昌旋, 闻一之, 凌必利, 宋梅, 万宝年. HT-7超导托卡马克边缘涨落谱特征及湍流输运研究. 物理学报, 2001, 50(10): 1956-1963. doi: 10.7498/aps.50.1956
[17]	李建刚, 罗家融, 万宝年, 刘岳修, 龚先祖, 李多传, 揭银先, 李智秀, 徐旵东. 利用低杂波改善约束的实验研究. 物理学报, 2000, 49(12): 2414-2419. doi: 10.7498/aps.49.2414
[18]	石秉仁. 托卡马克低混杂波电流驱动实验中低混杂波传播的解析分析. 物理学报, 2000, 49(12): 2394-2398. doi: 10.7498/aps.49.2394
[19]	项农, 俞国扬. HT-6B托卡马克参数下低杂波驱动电流的密度窗口. 物理学报, 1993, 42(5): 769-774. doi: 10.7498/aps.42.769
[20]	印永祥, 丁厚昌. 低杂波驱动电流在托卡马克中的分布. 物理学报, 1987, 36(2): 230-236. doi: 10.7498/aps.36.230

计量

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物理学报. 2001, 50(8): 1521-1527.

doi: 10.7498/aps.50.1521.

流体、等离子体和放电

HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落的实验研究

1. (1)中国科学技术大学近代物理系,合肥230027; (2)中国科学院等离子体研究所,合肥230031

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10075046);高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:1999035809)资助的课题.

收稿日期: 2000-10-05
修回日期: 2001-03-26
刊出日期: 2001-04-05

摘要: 利用径向可移动朗缪尔三探针和马赫探针对HT-7超导托卡马克边界等离子体参量及其涨落进行了空时空分辨测量.给出了欧姆放电及其与低杂波电流驱动共同作用下边界等离子体电位φp、电子温度Te和电子密度ne及其涨落的径向分布.实验表明,在限制器附近,存在一由Er×B确定的极向旋转速度剪切层.在剪切层内,Te和ne分布较陡,且φp,Te和ne的相对涨落水平下降明显.这说明剪切层对边界区的等离子体涨落具有抑制作用.低杂波驱动使径向电场梯度变陡,从而使剪切程度加深但对剪切层宽度无影响.此外,测量表明等离子体环向速度马赫数Mφ存在径向梯度.环向流的这种径向梯度可能是形成径向电场所需的平均极向流的一种重要驱动源

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作者及机构信息

(1)中国科学技术大学近代物理系,合肥230027; (2)中国科学院等离子体研究所,合肥230031

Authors and contacts

(1)中国科学技术大学近代物理系,合肥230027; (2)中国科学院等离子体研究所,合肥230031

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(1)中国科学技术大学近代物理系,合肥230027; (2)中国科学院等离子体研究所,合肥230031

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1. (1)中国科学技术大学近代物理系,合肥230027; (2)中国科学院等离子体研究所,合肥230031

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