《托卡馬克電漿中剪下流實驗研究》是依託核工業西南物理研究院，由趙開君擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：托卡馬克電漿中剪下流實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙開君
- 依託單位：核工業西南物理研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
理論和實驗研究表明剪下流對抑制湍流及其驅動的輸運具有重要的作用，但至今仍有大量的理論結果還沒有得到實驗證實，故對剪下流的實驗研究仍是當前受控聚變研究的重點之一。本項目計畫在HL-2A托卡馬克裝置上開展剪下流物理實驗研究，擬在歐姆和低功率輔助加熱的孔欄和偏濾器位形的低邊界安全因子放電的邊緣電漿中，採用靜電探針和磁探針陣列探測不同剪下流，包括平衡流、低頻帶狀流、測地聲模帶狀流、渦旋流和湍流，以及靜電雷諾協強和磁雷諾協強等的特徵和空間分布。研究低q有理磁面和磁流體不穩定性及磁島對剪下流和湍流的影響；不同剪下流之間的相互作用規律；剪下流的驅動機制；擾動能在各種流之間的傳遞等。採用探針在托卡馬克裝置上研究低q有理磁面和磁流體不穩定性及磁島對剪下流和湍流的作用在國際上尚屬首次，它將推動國內和國際聚變界對剪下流和湍流及其驅動的輸運研究，為聚變電漿中的反常輸運機理研究提供實驗依據。
結題摘要
理論和實驗研究表明剪下流對抑制湍流及其驅動的輸運具有重要的作用，但至今仍有大量的理論結果還沒有得到實驗證實，故對剪下流的實驗研究仍是當前受控聚變研究的重點之一。本項目計畫在托卡馬克裝置上開展剪下流物理實驗研究，擬在歐姆和低功率輔助加熱的孔欄和偏濾器位形的低邊界安全因子放電的邊緣電漿中，採用靜電探針和磁探針陣列探測不同剪下流，包括平衡流、低頻帶狀流、測地聲模帶狀流、渦旋流和湍流，以及靜電雷諾協強和磁雷諾協強等的特徵和空間分布。研究低q有理磁面和磁流體不穩定性及磁島對剪下流和湍流的影響；不同剪下流之間的相互作用規律；剪下流的驅動機制；擾動能在各種流之間的傳遞以及剪下流對觸發L-H轉換的作用等。並獲得了一些重要的創新性成果：如首次觀測了一種新型的I-phase, 新型的I-phase的發現建議平衡流對L-H轉換可能起作重要的作用；帶狀流和湍流之間的能量轉換分析表明能量是由小尺度的湍流傳遞到大尺度的相關結構的低頻帶狀流和測地聲模帶狀流；邊界多種剪下流的結構及其相互作用顯示多種剪下流之間可能存在競爭性；磁擾動和測地聲模的同步相互作用現象說明磁擾動和剪下流之間可以通過非線性相互作用傳遞能量，鋸齒可以觸發L-I 轉換；磁島附近剪下流及湍流的特徵建議磁島可以作為一種工具觸發約束區的轉換等。這些研究成果對於我們理解帶狀流的形成機制；多種剪下流的相互作用機制； 磁擾動與剪下流之間的相互作用；L-H轉換的機制等都具有重要的意義。
