《非均勻電漿中低雜波作用下的參量不穩定性研究》是依託清華大學，由趙愛慧擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非均勻電漿中低雜波作用下的參量不穩定性研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：趙愛慧
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低雜波電流驅動被認為是目前效率最高的非感應電流驅動方式之一，廣泛地套用於托卡馬克實驗。但是低雜波在堆級電漿中的套用仍然存在一些不確定性，比如實驗上出現的密度閾值、譜間隙等現象。參量不穩定性能夠有效地解釋這兩種現象，所以被認為是最有可能解釋堆級電漿中低雜波功率耦合失效的機制之一。定量分析參量不穩定性的影響，與實驗觀測對比並預測實驗，需要對非均勻電漿中的參量不穩定性進行理論分析和解析計算。本項目將針對參量不穩定性的主要衰減通道——準模衰減的特性進行分析，建立非均勻性下的理論模型，理解參量不穩定性作用的物理原理；還將考慮非均勻電漿和低雜波參數的複雜性，在多種非均勻性的綜合影響下分析低雜波的功率損耗；進一步與低雜波傳播程式耦合，數值模擬參量不穩定性引起的功率譜變化，建立理論結果與實驗觀測進行對比的方法。
結題摘要
低雜波電流驅動是托卡馬克實驗中效率最高的非感應電流驅動方式之一。但是在堆級電漿中的套用仍然存在一些不確定性，比如密度閾值、譜間隙等現象。參量不穩定性能夠有效地解釋這兩種現象，所以被認為是最有可能解釋堆級電漿中低雜波功率耦合失效的機制之一。定量分析參量不穩定性的影響，與實驗觀測對比並預測實驗，需要對非均勻電漿中的參量不穩定性進行理論分析和解析計算。 本項目針對參量不穩定性的主要衰減通道——準模衰減的特性進行分析。從最原始的描述波幅值變化的微分方程出發，得到非均勻電漿中描述參量不穩定性的非線性微分方程組。關於氫、氘兩種電漿中參量不穩定性同位素效應的理論研究取得了和實驗吻合的結果，即表明了參量不穩定性在電漿邊界低雜波電流驅動的抑制過程中起了主導作用。另外，建立了研究參量不穩定性電磁效應的理論模型，完成了數值程式的編寫，並且和靜電結果做了對比和驗證，發現電磁修正對參量不穩定性的區間有較大的影響，並且會抑制增長率的值。
