《HL-2A裝置上ECRH緩解阿爾芬本徵模不穩定性行為研究》是依託核工業西南物理研究院，由李永高擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：HL-2A裝置上ECRH緩解阿爾芬本徵模不穩定性行為研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李永高
- 依託單位：核工業西南物理研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高能粒子激發的阿爾芬本徵模(AEs)不穩定性一直是核聚變研究的重要內容之一，尤其是大功率NBI注入和氘氚聚變反應，都會產生大量的高能離子，很容易激發AEs，如TAE、RSAE。反過來，激發的AEs又會改變高能離子的輸運，造成大量快離子損失，降低聚變Q值，甚至損壞第一壁器件。因此，如何有效緩解或抑制AEs不穩定性行為，改善快離子的約束，是實現核聚變的關鍵。ECRH作為主要的電漿加熱手段之一，能夠緩解AEs不穩定性行為，在電漿實驗中已經獲得證實。基於HL-2A裝置已經具備1.0MW NBI、3.0MW ECRH加熱系統和完善的電漿診斷系統，本項目擬在HL-2A上開展ECRH緩解AEs不穩定性行為的物理研究，研究AEs緩解效果與ECRH加熱功率、加熱位置、電子密度等參數的物理關係，進而提高快粒子的約束。
結題摘要
在磁約束核聚變裝置上,大功率輔助加熱以及氘氚聚變反應都會產生大量的高能粒子，激發MHD不穩定性，尤其是阿爾芬本徵模（AE）。反過來，阿爾芬本徵模又會改變高能粒子輸運，造成快離子大量損失，降低聚變Q值。 本課題在HL-2A裝置上採用大功率輔助加熱（尤其是中性束注入NBI），開展了多種AE的物理研究：成功觀測到環向阿爾芬本徵模（TAE），尤其是TAE頻率Chirping-down行為，並對TAE模頻率和模結構展開分析；研究了反剪下阿爾芬本徵模（RSAE），尤其是芯部高頻RSAE（＞400kHz），頻率表現出Sweeping-down行為；研究了魚骨模的激發條件和頻譜特性，以及魚骨模與MHD的相互作用。綜合電子密度分布、q分布、環向旋轉頻率、離子溫度等，本課題解釋了多種AE的物理機制。 鑒於阿爾芬本徵模的重要性，本課題還開展了ECRH緩解AE的實驗，成功觀測到ECRH緩解AE不穩定性的效果。通過改變ECRH加熱功率和加熱位置，研究ECRH抑制AE的物理機制，並獲得不同條件下抑制AE的ECRH功率閾值。同時開展了ECRH調製實驗，同樣觀測到明顯的AE緩解過程。研究成果將為ITER等大裝置上ECRH抑制AE不穩定性提供技術參考。
