《EAST裝置上低雜波電流驅動對2/1新經典撕裂模的致穩研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由楊永擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：EAST裝置上低雜波電流驅動對2/1新經典撕裂模的致穩研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊永
- 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
新經典撕裂模（NTMs）已經成為先進托卡馬克裝置獲得高性能電漿的最大障礙之一，使用電流驅動的方法致穩NTMs是實驗中的研究熱點。本項目將在EAST裝置上開展LHCD對m/n=2/1模式的新經典撕裂模的致穩研究。該研究將運用模糊控制理論設計低雜波功率和相位的協同調製模型，並在此模型的基礎上聯合相關的電漿物理診斷系統建立一個易於擴展的2/1新經典撕裂模實驗平台。針對EAST裝置上不同參數的電漿，本項目將利用該實驗研究平台，通過改變低雜波的功率和相位，探索基於LHCD的對2/1新經典撕裂模的致穩方法。本項目將有助於理解LHCD 對2/1新經典撕裂模的致穩機制，有利於EAST裝置高參數穩態運行。
結題摘要
新經典撕裂模（NTM）是托卡馬克裝置上由新經典磁島結構附近的壓力剖面局部變平而引起的一種磁流體動力學（MHD）不穩定性，在目前的托卡馬克實驗中，新經典撕裂模已經成為獲得高性能電漿的最大障礙之一，因此，對新經典撕裂模的致穩研究也已經成為先進托卡馬克裝置（包括 ITER 裝置）電漿物理實驗研究中的重要課題。本項目將在EAST裝置上開展LHCD對m/n=2/1模式的新經典撕裂模的致穩研究。 為了保證低雜波功率輸出滿足本項目研究的需求，我們設計了低雜波功率調製系統的控制模型，實現了模型辨識、數據仿真、PID參數預測，並將理論預測套用於實際工程中，得到了滿意的效果。同時，本項目對相位測控系統進行了一系列的最佳化，主要體現在以下2個方面：實現了自動測試和智慧型診斷功能，採取了更加完備的保護措施，突破了相位調製中速調管微波激勵源系統輸出功率的致穩技術。為了獲得能夠反映2/1新經典撕裂模行為的電漿物理診斷信號或數據，以作為低雜波控制的觸發和依據，本項目建立了一個高速數據通信與信息處理平台，將相關診斷信號和低雜波功率相位協同調製模型融合在一起。 本項目在電漿巨觀參數和位形相同的條件下做了相位對電流分布影響實驗。結果表明當相位角為90度時，環電壓最低，磁通消耗也最少，即此條件下電流驅動效果最佳。同時，90度相位時內感值最高，-90度時最低，這表明90度時驅動電流最峰化，-90度時驅動電流最靠外。實驗中發現到一旦新經典撕裂模觸發，電漿比壓信號會明顯下降，表明新經典撕裂模對電漿的性能有著很嚴重的影響。在EAST上觀察到通過改變低雜波電流驅動沉積位置可以抑制新經典撕裂模的產生。本項目將有助於理解LHCD 對2/1新經典撕裂模的致穩機制，有利於EAST裝置高參數穩態運行。
