《SUNIST中阿爾芬波的激勵及其對磁流體行為影響的研究》是依託清華大學，由高喆擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：SUNIST中阿爾芬波的激勵及其對磁流體行為影響的研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：高喆
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用外部線圈產生磁場擾動在研究和控制磁流體不穩定性上具有重要的科學意義和實際套用價值。本項目擬利用SUNIST球形托卡馬克裝置已發展的阿爾芬波加熱和電流驅動的天線系統，研究不同模式的阿爾芬波（包含連續譜和分離譜）在小環徑比托卡馬克電漿中的激勵及其基本特性，並研究阿爾芬波帶來的磁場擾動與磁流體不穩定性的相互作用，探索利用外部阿爾芬波注入激勵或影響磁流體活動的手段。
結題摘要
本項目計畫利用SUNIST球形托卡馬克裝置上的阿爾芬波天線系統，研究不同模式的阿爾芬波（包括連續譜和阿爾芬本徵模）的激勵及其基本特性，探索利用外部射頻波注入激勵或者影響MHD的活動。為此項目開展了以下主要研究內容：發展了包括高頻磁診斷、光譜、X射線、靜電探針等多種診斷方式和時頻分析、渦流分析等多種數據處理程式；開展了阿爾芬波的耦合實驗；對SUNIST的MHD活動進行了較系統的研究；開展了相關理論研究。項目取得的主要進展包括：（1）觀察到波的注入改變了天線阻抗，但沒有觀察到阿爾芬波注入對MHD活動有顯著影響；（2）觀察到電漿小破裂時由逃逸電子激勵的環向阿爾芬本徵模（TAE），這在國際上屬於首次發現；（3）在內部磁重聯事件（IRE）等MHD活動的機理研究上也取得顯著進展，觀察到靜電湍流通過與磁湍流的非線性耦合，將能量向磁湍流傳遞形成高頻MHD模式，並與低頻MHD耦合，從而導致IRE的實驗證據；（4）利用三維建模、改進的等效電路方法分析及實驗驗證，獲得對SUNIST渦流效應較高準確度的判斷，進而可以提高平衡重建和MHD分析的精度；（5）在射頻波注入的有質動力和參量不穩定性等理論方面取得進展。在本項目中，由於作為極低頻率的阿爾芬波與電漿耦合在物理上和技術上都存在非常大的困難，導致耦合效率非常微弱，沒有觀察到阿爾芬波注入對MHD活動有顯著影響，但項目研究在一些相關的MHD活動機理上取得了進展，其中多項發現屬國際首次，對於聚變電漿物理的發展有重要價值。
