《反場箍縮電漿中漂移波不穩定性的理論研究》是依託南開大學，由劉松芬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：反場箍縮電漿中漂移波不穩定性的理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉松芬
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
微觀漂移不穩定性是磁約束聚變中引起反常輸運的重要原因，其不穩定性的研究不僅能促進湍流理論的發展，而且有助於提高磁約束聚變實驗中電漿的約束。近年來，反場箍縮（RFP）電漿理論與實驗的發展都表明RFP已進入了磁場低chaos狀態，進而需要研究漂移波引起的反常輸運對RFP的影響。本項目擬用迴旋動力學積分本徵方程方法研究RFP中漂移波的線性行為，包括：靜電擾動下離子溫度梯度(ITG)模的特徵；捕獲電子和雜質對靜電ITG模的影響；靜電近似下的雜質模在RFP中的特點；並套用於RFX-mod實驗；嘗試把大型迴旋動力學粒子模擬程式（GTC）套用在RFP中，並與已有的線性ITG模結果做benchmark，為漂移波非線性研究做準備。這項研究將有助於理解RFP實驗上出現的反常輸運現象，為進一步提高實驗約束能力提供指導，同時將填補RFP研究領域中的空白，也有助於提高我國在RFP研究領域中的國際地位。
結題摘要
本課題從迴旋動理學出發，推導了反場箍縮（RFP）電漿中靜電擾動下離子漂移波的積分本徵方程，進而研究了RFP電漿中微觀漂移波的線性行為特點。研究內容包括：雜質離子、捕獲電子對離子溫度梯度（ITG）模的影響；雜質模、捕獲電子模的特性及其不穩定閾值問題。研究結果進一步證明了單分量的ITG模不是RFP電漿中引起離子反常輸運的主要機制。而雜質和捕獲電子對ITG模的影響與托卡馬克電漿中雜質和捕獲電子對ITG模的影響結果類似，主要不同之處在於RFP電漿中，只有在非常陡峭的密度/溫度分布下，捕獲電子對ITG模的影響才有比較明顯的作用。同樣，相似位形下，RFP電漿中雜質模和捕獲電子模也比托卡馬克電漿中的雜質模和捕獲電子模要穩定，因而需要更為陡峭的密度/溫度分布來激發它們的不穩定性。同時還發現了RFX-mod實驗中，電漿邊界出現的反常輸運可能與Impurity-ITG模或者雜質模有關。另外，已經建立了一個簡單的RFP磁場理論模型，並套用與GTC程式，其研究還在繼續進行中。
