《長脈衝條件下EAST快離子分布研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由黃娟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長脈衝條件下EAST快離子分布研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃娟
- 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
快離子約束和輸運是國際熱核聚變實驗反應堆ITER實現自持燃燒最關鍵的物理問題之一，快離子分布特徵及輸運行為是理解高參數電漿性能的重要物理基礎。隨著EAST多種輔助加熱方式平台的建立以及加熱功率的不斷提高，快離子物理相關課題已經成為EAST實現其科學目標的重點研究方向。本項目基於EAST裝置上快離子Dα（FIDA：Fast-Ion D-Alpha）診斷，結合具體實驗和數值模擬：1、開展FIDA測量和數據分析可靠性驗證的研究；2、開展快離子分布特徵和基本輸運行為與加熱方式的關係，以及對電漿性能影響的研究，為實現快離子分布的有效調節提供物理參考；3、重點開展長脈衝條件下快離子輸運行為特性的研究，為進一步穩態高性能運行區間的拓寬提供實驗依據。本項目緊密結合EAST高功率長脈衝開展快離子分布研究，其研究結果對ITER將具有直接的參考價值和重要意義。
結題摘要
快離子約束和輸運是國際熱核聚變實驗反應堆ITER實現自持燃燒最關鍵的物理問題之一。隨著EAST多種輔助加熱方式平台的發展以及加熱功率的不斷提高，快離子分布特徵及輸運行為是理解高參數電漿性能以及實現EAST科學目標的重要物理基礎。本項目圍繞著課題計畫任務書的研究內容和預期指標，基於EAST裝置上快離子診斷，通過不斷的發展和完善，並結合具體實驗和數值模擬：1、實現了快離子速度空間測量和數據分析可靠性驗證的研究：發展快離子時空分布相關診斷，結合TRANSP/NUBEAM相關快離子分布函式理論模型以及FIDAsim模擬FIDA（Fast-Ion D-Alpha）譜線分布並驗證測量，並採用層析反演方法可以直接根據FIDA測量獲得快離子分布函式並驗證，同時利用ORBIT驗證第一軌道損失測量，獲得合理可靠的快離子實驗信息；2、建立了EAST快離子實驗基本行為圖像：不同加熱條件下快離子分布特徵和基本輸運行為與加熱方式的關係，以及對電漿性能影響的研究，為實現快離子分布的有效調節提供物理參考；3、重點開展了長脈衝條件下快離子輸運行為特性的研究：針對未來先進運行模式，即高約束高自舉高比壓穩定態運行模式，基於DIII-D/EAST聯合實驗，側重分析了EAST以及DIII-D上快離子約束行為及相關不穩定性影響，為進一步穩態高性能運行區間的拓寬提供實驗依據。本項目緊密結合EAST高功率長脈衝開展快離子分布研究，其研究結果對ITER及CFETR穩態運行將具有直接的參考價值和重要意義。
