二氧化碳激光相干散射诊断初步大k测量实验结果及本轮实验的-EAST.ppt

二氧化碳激光相干散射诊断部分大k测量结果及本轮实验的考虑 李亚东 李建刚 张晓东 及芯部物理组 K谱测量及大k定标律 研究的意义 托卡马克装置中的微湍流、微涨落是反常的能量和粒子输运的原因。不同尺度模的不稳定性对应于不同通道的能量和粒子的输运。ITG模的典型尺度大于等于离子的回旋半径，对应于离子通道的输运。TEM模的典型尺度与离子回旋半径相当，ETG模的尺寸远小于离子的回旋半径，它们对应于电子通道的输运。电子通道的反常输运机理目前不清楚，由于燃烧等离子体中的α粒子加热的是电子，因此电子通道的输运研究越来越重要。 χ≡χB F(ρ*ν*β*) χB =T/eB ρ*=ρi／a 未来的聚变装置设计需要知道χ对于ρ*的精确值。 Tore Supra装置的大k密度涨落定标律(Ip=1.4MA, ne=3.5×1019M-3) HT-7装置k定标律 S(k)∝k-3.6(IP=100kA,Ne=2.0×10-19M-3,It=3498A) 结论和本轮实验k定标律研究的考虑 由于ρs=(miTe)0.5/qiB，HT-7装置与ToreSupra装置的等离子体温度的差异，尽管我们的k值监测比较大，我们测量的k ρs值可能主要在捕获电子模区域。 由于上轮实验二个密度平台Ne=2.5、3.0×1019M-3都存在着强烈的mirrov振荡干扰，不适做k定标律分析，因此需要重做。 对于高k定标律，在较高电子温度下的实验研究将更有意义，因此，对于Ne=2.0×1019M-3密度平台需要增加一个高电流的平台做为补充、参照。 TEM模稳定性与密度线型峰化现象研究 实验现象 TEM模不稳定性的临界值与Ln和νeff相关，在低约束状态，捕获电子模的不稳定性导致粒子外流，等离子体密度剖面分布被拉平(ASDEX,AUG,Jet)。 在高约束态，随着碰撞率的降低(香蕉粒子比例的增加)，等离子体粒子约束改善，等离子体密度线型峰化(AUG,JET)。 研究意义 Peaked electron and fuel density profiles in reactor plasmas provide the advantage of higher reactivity,higher bootstrap fraction and stronger electron-ion coupling in core,than obtained with flat density profiles at the same average density,albeit at the risk of impurity accumulation in the core. 83837号放电----二波协同实验中的密度峰化过程 分析与本轮实验的考虑在83837号放电过程中，k=14cm-1监测的是捕获电子模的稳定性，显然TEM模湍流的抑制过程导致了密度峰化过程的发展，这间接的证明了TEM模湍流导致粒子的向外输运。但是在低密度H模状况下，捕获粒子比例的增加，(粒子碰撞率的减小)导致密度线型的峰化是否因于TEM模湍流的抑制还需要进一步的实验证明。本轮实验希望以83837放电条件为基准，(1) 低杂波位相不变、功率不变，增加离子回旋的加热功率。(增加捕获粒子的比例，希望看到密度线型的进一步峰化及密度涨落的演化过程)(2)低杂波位相不变、功率改变，离子回旋加热功率不变。 (H模阈值的改变？或电子热输运临界值的改变？不同尺度湍流演化过程?) 不同密度爬升率下S(k)的变化率 分析和本轮实验的考虑 存在着临界值大约在Δne/Δt为5.5附近 k=17cm-1的增长率大于k=23cm-1的增长率，显然电子输运是由TEM模不稳定性主导。 当温度背景不同时，相近的密度增长率对应的ΔS(k)增长率不同， 温度高的TEM模不稳定性增长率大；这与TEM模不稳定增长率与香蕉粒子的比例相关的说法一致。 本轮实验需要在二个不同的密度平台上开展不同爬升率的实验，并且在3~4k监测下进行实验对比，希望有二个等离子体电流平台。完整的实验还需要看纵场改变情况下的变化状况。 不同k下密度涨落与mirrov振荡的关联 总结 随着k的增大，芯部密度涨落与mirrov振荡关联强度降低。 随着k的增大，芯部密度涨落与mirrov振荡关联的频率走低 本轮实验相对2005年冬季实验的光路系统的改进 下层光路减少主光束了反射镜数量 通过改变光路安排避免主光束衍射产生的杂散光 力争实现四k波矢测量 2005冬季实验光路 附录 * JET ??= ?/?? ki =2???i k? =2??? ks =2???i ? ρs = ρi (Te /Ti)0.5 Ps ?