改善低杂波耦合和驱动效率的试验研究.ppt

改善低杂波耦合和驱动效率的实验研究 王茂 单家方 丁伯江 LHCD组 实验背景 理论认为在相速度VP~3VTe或更小时，电子Landau阻尼比较强烈，但是通常VP 》 3VTe 。这样在低杂波电流驱动中就存在一个谱缺口（spectrum gap）的问题。spectrum gap是由于低杂波（LHW）平行于磁场的相速度远高于电子热速度造成的，这样LHW就不能直接和大部分电子相互作用，从而影响耦合和电流驱动效率。 1、低杂波通过N// 的上移（up-shifting）来和电子相互作用 在CASTOR TOKMAK上，通过射频探针测量到N// 拓展到10（它天线的谱范围是（1，5））。由于spectrum gap 的存在，波在进入等离子体后会被动的通过N// 的上移（up-shifting）来和电子相互作用。在多个装置上通过高N//的附加波来补偿主波的spectrum gap 。 2、在TRIAM-1M上通过主波和附加波功率结合实现增强型驱动模式（ECD），较低的附加波功率就使驱动效率大大提升（从0.3~0.4×1019 m-2AW-1提高到0.6~1.0×1019 m-2AW-1 ）；同时通过改变附加功率的波谱，研究了spectrum gap对驱动效率的影响，由于装置参数的差异，他们得出的结论是spectrum gap对TRIAM-1M的ECD模式影响很小。 The typical waveforms of plasma current ion temperature, and electron density.The solid and the dashed lines shows the waveforms of PLH =170 kW, Δ? = 90o (the additional power: 90 kW, Δ? = 90o ), and PLH = 80 kW, Δ? = 90o (the additional power: O kW),respectively. The additional power is injected from 2 sec to 4 sec. In the case of PLH =170 kW, ECD occurs at 2.5 sec. 3、在JT-60U上也进行了spectrum gap的研究。通过主波（N//=1.35，f=2.23GHz）、附加波（ N//=3.2，f=2.0GHz ）的混合实验，发现附加波增强了主波与电子的耦合 。 实验目的 1、通过附加波功率验证ECD模式；研究波功率模式对提高电流驱动效率的影响。 2 、通过主波谱和附加波谱的调节研究主动补偿spectrum gap对耦合的影响。 希望为EAST多频率的低杂波耦合和电流驱动积累经验。 实验方法 采取天线波导功率分布如右图所示； Main wave:100KW~200KW Additional wave:50~100KW 通过对主波和附加波的功率谱控制，研究不同模式下波的耦合和驱动效率情况。 实验条件 Bt：~2.0(T) Ip：~120kA Ne：0.5~2.0 LHW功率：Main wave:100KW~200KW（ N// ：1.6~2.0） Additional wave:50~100KW（ N// ：2.5~3.5） 需要配合的诊断： 电磁测量，密度，电子温度，离子温度，硬x射线,内感,内能等。 预期结果：1、通过附加波实现ECD驱动模式； 2、通过附加波波谱补偿主波的spectrum gap ，增强主波的耦合。 谢谢！ * ASIPP 电子温度VTe（KeV） 0.5 1 5 10 N// （VP~3VTe） 7.54 5.33 2.38 1.68 F. Zacek SPECTRUM BROADENING OF LHW LAUNCHED IN TOKAMAK CASTOR BY MULTIJUNCTION GRILL ANTENNA * ASIPP