《與托克馬克高約束運行模式有關的彈丸注入研究》是依託核工業西南物理研究院，由朱根良擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：與托克馬克高約束運行模式有關的彈丸注入研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱根良
- 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
磁約束受控核聚變是最終解決人類能源問題的有希望的途徑之一，托克馬克的高約束運行模式可以大大降低下一代磁約束聚變實驗裝置和將來的聚變示範反應堆的規模和造價。國際熱核實驗反應堆已經把具有I型邊緣局域模的高約束運行模式作為其常規運行模式。彈丸注入可以用來控制和緩解在邊緣局域模發生過程中從電漿邊緣噴射到第一壁和偏濾器靶板的大量的粒子和能量，以減少這些組件被腐蝕和損害。同時，彈丸注入可以降低高約束運行模式需要的功率閾值.從低約束模式到高約束運行模式的轉換機制是目前聚變界關注的熱點課題，有限環震盪作為一種先兆被廣泛關注。具有邊緣局域模的高約束運行模式已經在中國換流器二號（HL-2A）托卡馬克物理試驗中得以實現,這為研究與高約束模式有關的彈丸注入課題提供了基礎。例如：邊緣局域模的控制，L-H轉換以及台基物理等。
結題摘要
本項目開展了與托卡馬克高約束運行模式有關的彈丸注入研究。包含以下幾個主要方面的內容：（1）研製了國際先進的彈丸注入系統，並在HL-2A聚變裝置上開展了國內首次的彈丸對於邊緣局域模的緩解與控制實驗研究。通過對於彈丸大小、注入頻率、注入速度等主要工程參數的調節，使得彈丸對於電漿高約束運行模式下的ELM的緩解和控制取得了顯著效果。彈丸注入提高了ELM的頻率，降低了其幅度，使得輸運到偏濾器靶板的瞬間熱通量強烈降低；（2）在不同的輔助加熱條件下，注入彈丸，研究了彈丸對於電漿高約束運行模式的觸發作用；（3）重點研究了彈丸注入對於台基區ELM-filament的抑制機理。 通過以上的研究，我們可以發現用彈丸注入可以有效地緩解和控制ELM短時間內從電漿邊緣區域噴射到裝置第一壁和偏濾器靶板上的大量的粒子和能量，從而提高第一壁材料的耐腐蝕值和使用壽命，為未來的聚變裝置以及聚變示範反應堆提供一種可靠的控制邊緣局域模的方法。通過彈丸注入對電漿高約束模的觸發等研究，可以為以後ITER等的輔助加熱系統功率和規模提供數據的參考。而對於有限環震盪的觀察以及彈丸注入引起的台基區物理量的變化，則為研究電漿高約束運行模式的形成、演化、約束等的改善提供了有效的手段。
