《EAST托卡馬克裝置上魚骨模的模擬研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由申偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：EAST托卡馬克裝置上魚骨模的模擬研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：申偉
- 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
魚骨模是由高能粒子激發的內扭曲模不穩定性，該模式的存在會導致高能粒子的大量輸運以及損失。因此，對於魚骨模不穩定性的研究與理解是托卡馬克物理中的一項重要內容。目前，在有中性束注入條件下的EAST托卡馬克裝置上觀測到了魚骨模不穩定性，但是缺乏相關的數值模擬工作。本項目擬針對EAST托卡馬克裝置，使用磁流體-動理學混合模型程式M3D-K開展魚骨模的數值模擬工作，重現實驗中所觀測到的魚骨模不穩定性，分析魚骨模非線性掃頻階段演化特徵以及環向旋轉和通行離子對魚骨模的影響，探索EAST裝置上各種輔助加熱手段激發魚骨模的可能性。本課題的目標是為EAST實驗中魚骨模結果的解釋、分析以及預測提供相關參考依據。
結題摘要
魚骨模是由高能粒子激發的內扭曲模不穩定性，該模式的存在會導致高能粒子的大量輸運以及損失。因此，對於魚骨模不穩定性的研究與理解是托卡馬克物理中的一項重要內容。2014年，在有中性束注入條件下的EAST托卡馬克裝置上首次觀測到了魚骨模不穩定性，但是缺乏相關的數值模擬工作。本項目針對EAST托卡馬克裝置，使用磁流體-動理學混合模型程式M3D-K開展魚骨模的數值模擬工作，重現了實驗中所觀測到的魚骨模不穩定性，分析魚骨模非線性掃頻階段演化特徵。另外，本項目模擬發現在EAST參數條件下，當高能離子壓強增大到超過一定閾值時，被激發的不穩定性會由魚骨模轉變為更高頻率的比壓阿爾芬本徵模。另外，本項目針對EAST參數開展了反剪下安全因子剖麵條件下魚骨模的數值模擬工作，分析了雙q=1面魚骨模以及非共振魚骨模的線性不穩定性以及非線性演化。此外，本項目開展了EAST參數條件下環向阿爾芬本徵模不穩定性模擬研究、高階q=1高能量粒子不穩定性的模擬研究、通行高能量離子激發魚骨模相關理論模擬研究等等，為EAST實驗中高能量粒子激發不穩定性結果的解釋、分析以及預測提供相關參考依據。
