超聲中性粒子束注入引起的ELM緩解研究

《超聲中性粒子束注入引起的ELM緩解研究》是依託核工業西南物理研究院，由王占輝擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：超聲中性粒子束注入引起的ELM緩解研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王占輝
• 依託單位：核工業西南物理研究院

項目摘要

ITER磁約束核聚裝置的穩態高約束運行必須實現對邊緣局域模（ELM）的有效控制與緩解，因為ELM爆發將導致偏濾器靶板熱負載增加而損壞，是當前國際最熱的亟待解決的關鍵物理和技術問題。中性粒子（氘和雜質）注入是緩解ELM的一種行之有效的重要方法。中性粒子注入緩解ELM既涉及到巨觀中性粒子和電漿輸運物理過程，又涉及到微觀ELM激發、增長和非線性飽和的物理過程，兩者缺一不可。本項目將採用理論模擬與實驗相結合的方法，從超聲中性粒子（氘和雜質）注入巨觀輸運和微觀湍流這兩個方面同時開展自洽地、自組織地，進行多時空間尺度綜合對比分析研究，理解其物理機制並發展控制技術。基於BOUT++程式，獨立地開發新的程式來模擬完整的中性粒子注入ELM緩解過程，這一學界公認的最具挑戰且最具價值的工作，並同時開展氘和雜質注入ELM緩解實驗綜合對比研究。從而，指導當前實驗中ELM緩解與控制，並為ITER的提供技術支持。

結題摘要

ITER磁約束核聚裝置的穩態高約束運行必須實現對邊緣局域模（ELM）的有效控制與緩解，因為ELM爆發將導致偏濾器靶板熱負載增加而損壞，是當前國際最熱的亟待解決的關鍵物理和技術問題。中性粒子（氘和雜質）注入是緩解ELM的一種行之有效的重要方法。中性粒子注入緩解ELM既涉及到巨觀中性粒子和電漿輸運物理過程，又涉及到微觀ELM激發、增長和非線性飽和的物理過程，兩者缺一不可。本項目將採用理論模擬與實驗相結合的方法，從超聲中性粒子（氘和雜質）注入巨觀輸運和微觀湍流這兩個方面同時開展自洽地、自組織地，進行多時空間尺度綜合對比分析研究，理解其物理機制並發展控制技術。基於BOUT++程式，獨立地開發新的程式來模擬完整的中性粒子注入ELM緩解過程，這一學界公認的最具挑戰且最具價值的工作，並同時開展氘和雜質注入ELM緩解實驗綜合對比研究。從而，指導當前實驗中ELM緩解與控制，並為ITER的提供技術支持。