EAST 等离子体爬升段伏秒消耗的优化.PDF

第 30 卷 第 3 期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 Vol.30, No.3 2 0 1 0 年 9 月 Nuclear Fusion and Plasma Physics Sep. 2010 文章编号：0254−6086(2010)03−0213−04 EAST 等离子体爬升段伏秒消耗的优化 1, 2 1 2 1 刘成岳 ，陈美霞 ，吴 斌 ，胡亚敏 (1. 合肥工业大学电子科学与应用物理学院，合肥 230009 ；2. 中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031) 摘 要：介绍了计算伏秒消耗的玻印亭方法，并通过扫描等离子体电流爬升率对伏秒消耗进行了优化分析。 分析结果对 EAST 装置长脉冲稳态放电提供一定的参考。 关键词：玻印亭方法；爬升率；伏秒优化 中图分类号：O539 文献标识码：A 1 引言 系统总的功率平衡表示为： P I V +I ∂Φ / ∂t 目前所有的托卡马克都是脉冲运行装置，其所 Input p Surface TF TF 能提供的伏秒数是有限的，而聚变反应最终的实现 ∂W / ∂t +∂W / ∂t (4) field loss 目标是聚变能的商业化。因此，要求托卡马克能够 其中，环向磁场储能为： 长脉冲稳态运行及在稳态运行条件下改善等离子 I ∂Φ / ∂t ≈ d V∂/ ∂tB2 / 2μ (5) TF TF ∫ φ 0 体约束。这就要求在等离子体放电过程中有效利用 输入等离子体的净功率即玻印亭功率为： 系统提供的伏秒数。 2 P I V d V∂/ ∂tB / 2μ +∂W / ∂t (6) Poynting p Surface ∫ P 0 loss 其 中 ， d V∂/ ∂tB2 / 2μ 为 极 向 场 磁 场 功 率 ； 2 玻印亭方法