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波纹场和新经典撕裂模对托卡马克中快离子输运影响的数值模拟研究
波纹 新经典撕裂模 ORBIT 数值模拟
2021/12/23
托卡马克是一种可能的受控核聚变实施方案，粒子输运在维持核聚变反应的进程中起着重要作用。使用导心运动代码ORBIT，针对波纹扰动和2/1新经典撕裂模（NeoclassicalTearingMode，NTM）对圆截面托卡马克氘离子输运的影响开展了详细的数值模拟研究，同时计算了损失粒子的相空间分布。结果表明：粒子的损失随其初始位置和投射角（v///v）变化而改变，远离磁轴、接近最外层磁面的粒子损失率高；...
高约束运行模式（H 模）是未来聚变堆（如国际热核聚变实验堆（ITER）、中国聚变工程试验堆（CFETR）等）稳态运行的一个基本模式。通常的H模面临的最大挑战之一是高约束条件下边缘局域模（ELM: Edge Localized Mode）引起的等离子体边缘区温度、密度台基的周期性突发式崩塌。这些崩塌过程释放的强脉冲热流会导致偏滤器热负荷过载、靶板材料溅射损伤甚至融化；不仅引起偏滤器靶板的损坏，而且可...
2020年，中国科学院等离子体物理研究所姚达毛研究员团队在托卡马克钨偏滤器超高热负荷部件研发方面获得重要研究进展。团队经过一系列的研发和优化，开发出一种高性能排热钨偏滤器平板部件，从最初的排热能力5MW/m2提升到排热能力达到15MW/m2，再发展到目前能够稳定排出功率密度达20MW/m2的热负载。其中2mm厚的钨与无氧铜复合，再与铬锆铜热沉复合，在热沉上加工出一种特殊的传热结构，使得部件的传热能...
万宝年研究员团队首次在EAST装置上发现高密度梯度有助于增强高极向比压下的Shafranov致稳效应，进一步改善等离子体能量约束、提高自举电流份额。该工作在EAST实验中通过多种加热方式的组合(每种组合下实现相同的极向比压固化了旋转和Shafranov位移对湍流的致稳效应)，突显了密度梯度在等离子体约束改善中的作用，揭示了高极向比压下进一步降低湍流输运、提高约束的机理。实验在可实现的密度梯度变化范...
在未来ITER等聚变装置中低碰撞率的燃烧等离子会因为核聚变反应产生大量的高能离子，它们对于核聚变反应稳态自持地进行有非常重要的作用。而在低碰撞率下，阿尔芬本征模会因为波-粒相互作用导致高能粒子的严重损失，这会严重抑制核聚变反应的发生。因此研究对阿尔芬本征模的主动控制对于未来聚变反应堆的自持燃烧有非常重要的作用。
偏滤器是托卡马克装置的重要组成部分之一，有关偏滤器的设计、建造及运行也一直是核聚变研究领域中的核心问题之一，探索、设计并优化托卡马克先进偏滤器位型对于目前EAST下偏滤器的升级改造及正在推进的CFETR偏滤器设计有着重要意义。近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所托卡马克物理研究室模拟组研究人员在探索托卡马克先进偏滤器位型方面取得了新进展，提出了一种潜在的先进偏滤器设计方案，即同时耦...
偏滤器是托卡马克装置的重要组成部分之一，有关偏滤器的设计、建造及运行也一直是核聚变研究领域中的核心问题之一，探索、设计并优化托卡马克先进偏滤器位型对于目前EAST下偏滤器的升级改造及正在推进的CFETR偏滤器设计有着重要意义。近日，等离子体所托卡马克物理研究室模拟组研究人员在探索托卡马克先进偏滤器位型方面取得了新进展，提出了一种潜在的先进偏滤器设计方案，即同时耦合偏滤器靶板几何封闭性和先进磁场位型...
误差场锁模诱发破裂是未来磁约束聚变堆装置如ITER面临的一个巨大挑战。通过现有理论与实验结合外推到ITER，评估ITER的误差场容忍范围一直是误差场研究的中心问题。但是近二十多年来，理论预测的定标结果与实验定标结果尤其在密度定标方面存在着较大差距，成为理论预测未来ITER误差场容忍范围上一道难以逾越的鸿沟。
偏滤器靶板热负荷控制是未来磁约束聚变堆装置如ITER面临的一个巨大挑战。外加磁扰动场已被证实可以对边界局域模实现弱化或抑制，从而有效缓解边界局域模引起的瞬态强大热负荷对偏滤器靶板的冲击。但与此同时，如何减弱三维场带来的环向非对称的局域靶板热流累积效应，仍然是这一研究领域的未解难题。
中国科学院等离子体物理研究所在EAST托卡马克杂质输运研究方面取得进展（图）
托卡马克芯部 杂质输运 杂质约束特性
2017/12/19
托卡马克芯部的高Z的金属杂质输运是核聚变研究的重要问题之一，高Z杂质在等离子体芯部聚集会严重影响等离子体的约束性能。因为等离子中存在的杂质不仅会稀释主等离子体浓度，还会带来严重的辐射功率损失。而高Z的金属杂质聚芯则会带来更为严重的问题：首先，由于H模放电过程中的约束改善，杂质很容易聚芯，并由此会导致H模很难长时间的稳态维持下去；其次，高Z的杂质聚芯还有可能激发出一些芯部MHD不稳定性，甚至导致等离...
日前，中国科学院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。
我国全超导托卡马克核聚变实验装置获重大突破
全超导托卡马克 核聚变实验 装置
2016/2/19
2016年1月28日凌晨零点26分，中科院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。
“托卡马克核聚变实验装置辅助加热系统”项目顺利通过工艺验收、鉴定和档案、财务、建安专业组验收（图）
工艺 档案 财务 建安
2014/11/18
2014年11月14日，国家重大科技基础设施建设项目“托卡马克核聚变实验装置辅助加热系统”工艺验收、鉴定暨档案、财务、建安专业组验收会在中国科学院等离子体物理研究所召开。会议伊始，中国科学院条件保障与财务局副局长潘锋介绍了辅助加热项目的建设历程和国家重大科技基础设施建设项目的有关验收办法，并宣读了各验收专业组专家组成名单。项目总经理李建刚汇报了项目的建设历程、管理情况及试运行总体情况。然后专家分成...
中国首个超导托卡马克实验装置退役（图）
中国 首个超导托卡马克实验 装置退役
2013/5/10
见证中国磁约束聚变研究走向世界前沿、中国首个超导托卡马克实验装置“合肥超环”（HT-7）已正式获批退役。这是中国首个获批退役的大科学工程装置。图为HT-7超导托卡马克装置主机。