H全金属壁等离子体粒子输运系数研究.ppt

* HT-7全金属壁等离子体粒子 输运系数研究 ASIPP 廖威 揭银先 高翔 国家自然科学基金2011年4月19日 HT-7 * Outline 1.背景和动机 2.测量原理 3.04-05年的实验分析 4.研究方法 HT-7 * （1）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 ，这是因为判断粒子源和对流项存在与否的困难依然存在，然而密度调制是研究避开了这个实验难题。 （2）周期性的气体注入即可实现周期性的密度调制，周期性的密度调制即由边缘传向中心区域。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和速度V 的数值。 （3）需要强调的是，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 * HT-7 研究目标 （1）在2004年秋季HT-7实验中，我们以石墨作为限制器,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。 （2）今年,HT-7将采用钼和液态锂作为限制器，在全金属壁的情况下，用密度调制方法测量粒子输运系数,将所得的结果与04年的数据进行比较. * Outline 1.背景和动机 2.测量原理 3.04-05年的实验分析 4.研究方法 HT-7 * 粒子平衡方程 : 其中 n、 ?、 S、 D 和V分别为电子密度，电子粒子通量 ，离子源密度，粒子扩系数和对流速率。 测量原理 HT-7 * ASIPP 我们假定平衡参数和调制互不影响，可表示为, 联立（1）（2）， HT-7 * ASIPP 假定扩散系数D是空间常量 ,对流速度V 由芯部到小半径线形增加 ，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,V下的 结果相对比 ，取使下式最小值的那一组D,V。 参考资料： [1] K.Tanaka et al., Chin Phys Lett 21 (2004) 2458 [2] Y.X.Jie et al., Plasma Sci Tech 8 (2006) 129 HT-7 * Outline 1.背景和动机 2.测量原理 3.04-05年的实验分析 4.研究方法 HT-7 * Waveform with/without density modulation status Ip~130kA Ne3~1.5,3.0 It~3800A Modulation frenquency:10Hz amplitude: 10% 2004年的实验结果 * * HT-7 (a) 低密度(1.5x1019m-3 ) 和 (b) 高密度 (3.0x1019m-3 ) 下的调制 Time trace of the line averaged density in a typical ohmic discharge at (a) low density (1.5x1019m-3 ) shot 67938 and (b) high density (3.0x1019m-3 ) shot 67941 , where Bt=1.8T, Ip=130kA, . From upper to down traces correspond to R=0, 0.1, and 0.2m, respectively. * HT-7 Shot Ne_bar(0) (x1019m-3) D (m2/sec) V(m/sec) 67398 1.5 0.42 4.7 67941 3.0 0.17 -1.6 在高密度和低密度下的D和V的估算值 The lower diffusion at higher density is observed, as similar to the results on other tokamaks(TEXT,ASDEX,JT60U). The outward directed convection is observed at low density discharge. This is different from the previous results in other tokamaks. Positive and negative V indicate outward and inward convection, respectively. * HT-7 2005年(D,V) vs Ne D vs Ne V vs Ne * Outline 1.背景和动