低雜波電流驅(qū)動(dòng)下快電子慢化功率的計(jì)算與分析.pdf

1、低雜波電流驅(qū)動(dòng)是非感應(yīng)電流驅(qū)動(dòng)的重要手段之一，由于其具有較高的耦合效率和驅(qū)動(dòng)效率、低雜波電流驅(qū)動(dòng)所需的大功率源比較容易獲得以及低雜波在托卡馬克等離子體中傳播的過(guò)程和電流驅(qū)動(dòng)機(jī)制的物理圖像比較清晰等優(yōu)點(diǎn)，因此國(guó)內(nèi)外托卡馬克裝置上都單獨(dú)或協(xié)同地利用它來(lái)實(shí)現(xiàn)非感應(yīng)電流驅(qū)動(dòng)。低雜波在環(huán)向與電子通過(guò)朗道阻尼作用，把動(dòng)量和能量傳給平行于磁場(chǎng)方向的速度與波的相速度近似的電子，使得這些電子在沿著波動(dòng)量方向的運(yùn)動(dòng)速度增加，形成電流，即低雜波驅(qū)動(dòng)電流(LH

2、CD)。這些攜帶電流的快電子(或者稱為超熱電子)在環(huán)向與背景等離子體碰撞，導(dǎo)致等離子體溫度升高，因此低雜波用于驅(qū)動(dòng)電流和加熱的功率分配問(wèn)題成了一個(gè)及其重要的物理問(wèn)題。
　　 本文以熱核聚變等離子體為背景，對(duì)HT-7托卡馬克裝置參數(shù)和低雜波(LHW)參數(shù)，利用作者最新改進(jìn)的求解含準(zhǔn)線性擴(kuò)散項(xiàng)和相對(duì)論碰撞算子的二維Fokker-Planck方程的程序，并在原有低雜波電流驅(qū)動(dòng)模擬LHCD程序的基礎(chǔ)上，考慮了快電子與背景等離子體的碰撞吸

3、收，并對(duì)該LHCD程序做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，編寫(xiě)了快電子碰撞加熱程序。對(duì)低雜波電流驅(qū)動(dòng)下快電子加熱進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，首次得到了低雜波電流驅(qū)動(dòng)下的加熱功率密度和加熱功率。結(jié)果表明低雜波電流驅(qū)動(dòng)的快電子與背景等離子體的碰撞主要發(fā)生在低雜波功率沉積和低雜波驅(qū)動(dòng)電流的區(qū)域，并且相當(dāng)大的一部分低雜波功率用于背景等離子體加熱。從而進(jìn)一步清楚了在低雜波電流驅(qū)動(dòng)中，“驅(qū)動(dòng)電流”和“加熱背景等離子體”的關(guān)系，以模擬計(jì)算的形式解決了低雜波電流驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中的功率平