《托卡馬克電漿中的磁流體力學模式研究》是依託核工業西南物理研究院，由劉儀擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：托卡馬克電漿中的磁流體力學模式研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：劉儀
- 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
從實驗、理論和數值模擬三個方面探索主動控制下的托卡馬克高參數、高約束運行狀態，研究與約束改善運行模式相關的磁流體力學（MHD）不穩定性特徵。重點研究邊緣、內部輸運壘的形成及伴隨的非線性MHD不穩定性，如邊緣局域模、新經典撕裂模（NTMs）和電阻壁模及其相互作用；研究高參數運行狀態下最嚴重的能量約束極限即高βN下出現的新經典撕裂模；探索和掌握MHD不穩定模式的主動控制技術：包括各種反饋控制線圈的設計與運用、電漿形狀的調節、中性束/射頻波注入、超聲分子束或彈丸注入以及先進偏濾器位形的運用等；運用這些主動控制技術，探索各種高約束模式放電，包括邊緣H模、VH模、中心負剪下模等約束性能增強模式，尋找新的高參數運行區；完善和發展MHD的數值模擬方法和編碼（Code），為上述研究提供有效的分析工具。本項目的完成將為托卡馬克電漿的主動控制與約束改善提供重要的實驗和理論依據。
結題摘要
本項目在2010-2014年度按計畫開展和實施了有關研究工作，並順利完成各年度任務。結合國際上該領域的研究前沿和國內已有基礎和條件，本著有限目標，重點突破，以及理論和數值模擬與物理實驗研究相結合的原則，並根據國內兩大托卡馬克裝置HL-2A、EAST先後實現高約束模式放電的重大進展及國際聯合環裝置研究的需求，拓展了研究內容, 將研究方向調整到更為前沿的高能電子驅動的磁流體力學模式研究、邊緣局域模研究、放電破裂研究等上三個方面: 開展了HL-2A、EAST裝置邊緣局域模的磁流體力學模式分析研究；在HL-2A裝置上開展了高能電子驅動的磁流體力學模式研究；在J-TEXT裝置上開展了電漿破裂放電條件下撕裂模不穩定性的實驗研究。 通過項目的實施，依託上述三個托卡馬克裝置，通過加強國內外合作交流(國內包括北京大學、大連理工大學等,國外有歐洲（JET）、美國（DIII-D）、日本（LHD）、韓國（KSTAR）等), 在磁流體力學模式研究上完成多項具有國際前沿性的實驗和理論研究成果。這些新的研究成果已經在國際會議上交流或在國內外主要刊物發表或準備發表。一些成果，如大鋸齒周期的控制，電子驅動的BAE等，引起國內外同行高度重視。在第23屆IAEA聚變能大會上，有三篇有關MHD物理方面的研究報告發表，其中一篇口頭報告。在大會的總結報告中，在國際上首次觀測到高能電子激發的比壓阿爾芬本徵模這項科研成果得到大會確認，並獲得國際同行的高度認可。這些新的實驗研究成果已經在國際會議上交流或在國內外主要刊物發表或準備發表。自2010年，共發表文章68篇，其中發表SCI收錄的期刊文章48篇，其中在國際聚變一流刊物Physical Review Letters上1篇，Nuclear Fusion 上6篇，Physics of Plasmas上5篇，Plasma Phys. Control. Fusion上2篇， Rev. Sci. Instrum上8篇等。
