《托卡馬克裝置中採用鋰第一壁改善電漿行為的研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由胡建生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：托卡馬克裝置中採用鋰第一壁改善電漿行為的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡建生
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在HT-7超導托卡馬克裝置和具有D形截面的EAST全超導大型托卡馬克裝置中開展鋰作為電漿第一壁材料和鋰化壁處理的研究，在長脈衝條件下，降低粒子再循環，控制電漿密度和邊界雜質流，改善電漿約束，對獲得高品質的電漿具有非常重要意義；尤其是在具有大型D形截面的EAST全超導托卡馬克裝置上開展鋰化壁處理，以降低從低約束模到高約束模的能量閾值，對促進EAST裝置對獲得高約束模電漿的獲得及實現高參數長脈衝穩態電漿都尤為重要；為未來磁約束聚變裝置中電漿邊界材料的選擇提供新的研究途徑，具有很強的前瞻性。本項目將在2009年HT-7超導托卡馬克鋰活動限制器和EAST裝置鋰化壁處理前期實驗基礎上，最佳化液態鋰限制器結構和改進壁處理方法，深入開展進行液態鋰第一壁和鋰化壁處理研究，研究鋰第一壁和鋰化壁處理對雜質抑制和改善粒子再循環的作用，提高電漿約束能力。
結題摘要
在EAST裝置上，通過鋰化壁處理，氫再循環及氫含量有效地降低（降到~3%）,雜質得到抑制，電漿性能提高，降低了L-H轉換的功率閾值，首次獲得H模，同時為EAST裝置上獲得30sH模及400s長脈衝的驕人成績提供了良好的壁條件。首次在EAST裝置上通過鋰球注入實現了ELMs的觸發，這將有助於長脈衝H模實驗的開展。在HT-7裝置上，兩種概念的流動的液態鋰限制器被成功套用。實驗證明，流動的液態鋰限制器有助於提高電漿性能。同時實驗也發現了，液態鋰對限制器基底材料的浸潤性能應該被提高，導致電漿破裂的鋰的發射應該被抑制。鋰的發射能夠通過套用CPS結構或套用均勻流動的薄膜流動的液態鋰抑制。基於HT-7成功的液態鋰限制器實驗，一種流動的EAST液態鋰限制器正在開展前期的設計加工，預計將獲得很好的實驗結果。通過該項目的開展，證明鋰是一種非常重要的未來核聚變材料。它能夠用來作為壁處理物質，能夠觸發ELMs，同時流動的液態鋰壁能夠實現損壞壁的自我修復。鋰為未來磁約束聚變裝置中電漿邊界材料的選擇提供新的研究途徑，具有很強的前瞻性。
