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托卡马克混合运行模式下电子回旋波杂散辐射数值模拟 被引量:1
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作者 姜欣辰 郑平卫 +4 位作者 龚学余 邓盛 李春艳 石梅玲 姚少林 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期332-339,共8页
电子回旋波(EC波)在等离子体加热与电流驱动过程中未被等离子体完全吸收时将会产生杂散辐射。在HL-2M托卡马克三种混合运行模式参数条件下,利用TORAY-GA程序扫描105GHz EC波中平面发射时的环向和极向发射角,以EC波功率吸收份额η>η_... 电子回旋波(EC波)在等离子体加热与电流驱动过程中未被等离子体完全吸收时将会产生杂散辐射。在HL-2M托卡马克三种混合运行模式参数条件下,利用TORAY-GA程序扫描105GHz EC波中平面发射时的环向和极向发射角,以EC波功率吸收份额η>η_(c)(η_(c)=95%)作为判断能有效避免杂散辐射的标准,开展EC波功率吸收数值模拟。研究发现发射角是影响EC波不完全吸收造成杂散辐射的关键因素之一。在n_(e1)=4.6×10^(19)m^(−3)、T_(e1)=7.41keV、I_(p1)=1MA和n_(e2)=5×10^(19)m^(−3)、T_(e2)=6.95keV、I_(p2)=1MA的参数条件下,能够有效避免杂散辐射的EC波发射角超过设计范围,在设计发射角范围内调节EC波发射角进行加热和电流驱动时可以忽略杂散辐射的影响。当参数为n_(e3)=6.5×10^(19)m^(−3)、T_(e3)=6.62keV、I_(p3)=0.95MA,设计发射角度范围中有一大部分会使得EC波有非常低的波功率吸收份额,需要特别注意杂散辐射。除发射角度外,电子密度是影响杂散辐射的另一个关键因素,电子温度影响非常小,可以忽略不计。 展开更多
关键词 杂散辐射 电子回旋 加热与电流驱动 HL-2M托卡马克
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基于三维Fokker-Planck方程的电子回旋波加热与电流驱动模拟 被引量:1
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作者 郑平卫 何丽华 +2 位作者 黄千红 邓盛 龚学余 《计算物理》 CSCD 北大核心 2017年第4期387-393,共7页
利用反弹平均的三维Fokker-Planck方程,对电子回旋波加热和电流驱动进行数值模拟.考虑超热电子径向扩散对电流驱动的影响,在方程中加入径向扩散输运项,采用九点格式的中心差分对方程进行数值离散得到系数矩阵,采用不完全LU分解对系数矩... 利用反弹平均的三维Fokker-Planck方程,对电子回旋波加热和电流驱动进行数值模拟.考虑超热电子径向扩散对电流驱动的影响,在方程中加入径向扩散输运项,采用九点格式的中心差分对方程进行数值离散得到系数矩阵,采用不完全LU分解对系数矩阵进行预处理,利用双共轭梯度稳定法求解得到分布函数.在不考虑电子径向扩散输运条件下,得到电子回旋波驱动电流密度与功率沉积密度的分布;考虑径向扩散输运的计算结果与BANDIT3D进行比较,驱动电流分布的趋势基本一致. 展开更多
关键词 FOKKER-PLANCK方程 分布函数 电子回旋 加热与电流驱动
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磁镜等离子体中电子回旋波加热实验的理论研究
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作者 童洪辉 赵长林 +1 位作者 田忠玉 顾彪 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期155-161,共7页
本文利用平行平板模型,给出了在不同位置、以不同角度入射到平衡的磁镜等离子体中电子回旋波的传播轨迹;利用线性理论计算了O,X波能量分别被本底电子、热电子吸收的波能量沉积率。根据计算结果,文中对加热本底等离子体的特征进行了描述... 本文利用平行平板模型,给出了在不同位置、以不同角度入射到平衡的磁镜等离子体中电子回旋波的传播轨迹;利用线性理论计算了O,X波能量分别被本底电子、热电子吸收的波能量沉积率。根据计算结果,文中对加热本底等离子体的特征进行了描述,对非封闭热电子环的形成作了初步解释。 展开更多
关键词 等离子体 电子回旋 加热 磁镜
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HL-3装置电子回旋用大功率脉冲高压电源
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作者 夏于洋 李青 +1 位作者 王英翘 王海兵 《电力电子技术》 2024年第1期49-52,共4页
阴极高压电源采用单相桥式整流电源模块串联的结构,通过优化的控制算法控制不可调电源模块的开通个数,实现高压输出的初步建立,再利用算法使其可调电源模块动态输出,实现快速跟踪设定值以达到高稳定度的电压波形输出。目前该80 kV/50 A... 阴极高压电源采用单相桥式整流电源模块串联的结构,通过优化的控制算法控制不可调电源模块的开通个数,实现高压输出的初步建立,再利用算法使其可调电源模块动态输出,实现快速跟踪设定值以达到高稳定度的电压波形输出。目前该80 kV/50 A/3s电源控制系统已完成输出电压、电流、电压纹波、过流保护时间等多次统计测试。测试结果表明,其在输出电压53 kV时,平顶电压纹波系数为0.57%,可满足电子回旋共振加热系统相关指标要求。 展开更多
关键词 高压电源 电子回旋共振加热系统 控制算法 电压纹
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HL-2A电子回旋波加热传输系统设计
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作者 周俊 刘永 《核工业西南物理研究院年报》 2004年第1期144-144,共1页
电子回旋共振加热(ECRH)被公认为是一种最有效的、在技术上最具有吸引力的聚变等离子体二级加热方法之一。ECRH有多种用途:用于加热,通过定点加热控制电流截面;ECRH还可以用预电离,产生初始等离子体。ECRH与其他辅助加热相比,具... 电子回旋共振加热(ECRH)被公认为是一种最有效的、在技术上最具有吸引力的聚变等离子体二级加热方法之一。ECRH有多种用途:用于加热,通过定点加热控制电流截面;ECRH还可以用预电离,产生初始等离子体。ECRH与其他辅助加热相比,具有十分突出的优点:加热的局域性能好。有较高的耦合效率,天线结构简单。 展开更多
关键词 电子回旋 HL-2A 电子回旋共振加热 系统设计 热传输 聚变等离子体 ECRH 加热方法 控制电流 辅助加热
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自研28 GHz/50 kW回旋管实现长时间连续运行
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作者 胡林林 黄麒力 +7 位作者 卓婷婷 胡鹏 龚胜刚 孙迪敏 蒋艺 马国武 陈洪斌 马弘舸 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-3,共3页
介绍了中国工程物理研究院应用电子学研究所针对磁约束聚变装置电子回旋共振加热(ECRH)系统、重离子加速器电子回旋共振(ECR)离子源以及前沿科技探索应用研制的28 GHz/50 kW连续波回旋管最新实验结果。研究团队在2019年该回旋管实现50 k... 介绍了中国工程物理研究院应用电子学研究所针对磁约束聚变装置电子回旋共振加热(ECRH)系统、重离子加速器电子回旋共振(ECR)离子源以及前沿科技探索应用研制的28 GHz/50 kW连续波回旋管最新实验结果。研究团队在2019年该回旋管实现50 kW/30 s运行的基础上,通过结构优化和稳定性设计验证,最终实现了在10~50 kW功率范围多个功率水平的稳定长时间连续运行,典型运行结果为16 kW/3000 s、26 kW/900 s、46 kW/1800 s、50 kW/300 s,特别在输出功率32 kW连续稳定工作了400 min。这是国内首次研制出小时级连续工作的中等功率回旋管。 展开更多
关键词 回旋 电子回旋共振加热 ECR离子源 连续 磁约束聚变
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HL-2A装置等离子体电子回旋加热的理论研究
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作者 石迎天 石秉仁 《核工业西南物理研究院年报》 2005年第1期125-126,共2页
电子回旋加热是HL-2A装置主要二级加热手段之一。在通常运行条件下,HL-2A装置欧姆加热功率估计为300-450kW范围(按总环向电流300kA,环压1-1.5V估算)。而电子回旋加热的总功率已达1MW,有望增加到2MW。
关键词 电子回旋寻常加热 功率沉积
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28GHz/50kW准光输出连续波回旋管 被引量:5
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作者 胡林林 马国武 +6 位作者 孙迪敏 卓婷婷 黄麒力 谭志远 龚胜刚 陈洪斌 孟凡宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1-2,共2页
研制出国内首支基于电子回旋加热应用的28GHz/50kW准光输出大功率连续波回旋管。该回旋管采用了双阳极磁控注入枪,TE02模式谐振腔,内置准光模式变换器,单级降压收集极。回旋管采用无液氦制冷超导磁体提供稳态磁场。实验中成功实现54.8kW... 研制出国内首支基于电子回旋加热应用的28GHz/50kW准光输出大功率连续波回旋管。该回旋管采用了双阳极磁控注入枪,TE02模式谐振腔,内置准光模式变换器,单级降压收集极。回旋管采用无液氦制冷超导磁体提供稳态磁场。实验中成功实现54.8kW/1s短脉冲输出和45.8kW/30s的连续波输出,工作频率为28.08GHz,总效率达到57%。 展开更多
关键词 回旋 28GHz 电子回旋加热 连续 准光输出
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CT-6B托卡马克的电子迴旋波加热实验
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作者 罗耀全 王龙 +8 位作者 杨思泽 陈雁萍 戚霞枝 李赞良 王文书 李文莱 赵华 唐继辉 谭富传 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1990年第3期399-407,共9页
分别使用频率为34.34GHz和20.1GHz的迴旋管系统从外侧和顶端注入微波,对CT-6B托卡马克等离子体加热,均观察到明显的加热效果。分析表明两者有不同的加热机制。前者主要属于O模的共振加热;后者为X模的非共振-高密度加热,其机制可能来源... 分别使用频率为34.34GHz和20.1GHz的迴旋管系统从外侧和顶端注入微波,对CT-6B托卡马克等离子体加热,均观察到明显的加热效果。分析表明两者有不同的加热机制。前者主要属于O模的共振加热;后者为X模的非共振-高密度加热,其机制可能来源于高密度截止层附近的非线性现象。在两种实验中,都观测到称为二次加热的非线性加热现象。它们可能分别来自不同的物理机制。 展开更多
关键词 回旋 电子 回旋 加热 实验
原文传递
加热和电流驱动技术的进展
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作者 Robinson,DC 若尘 《国外核聚变》 2001年第1期9-18,共10页
为了实现下一步在托卡马克,如ITER中和电站中的大量功能,需要高功率加热和电流驱动(H&CD)装置。ITER H&CD系统的主要功能是:启动辅动;H模式的进入;加热到点火;驱动燃烧和控制等离子体关闭的补充加热;持续燃烧和进入稳... 为了实现下一步在托卡马克,如ITER中和电站中的大量功能,需要高功率加热和电流驱动(H&CD)装置。ITER H&CD系统的主要功能是:启动辅动;H模式的进入;加热到点火;驱动燃烧和控制等离子体关闭的补充加热;持续燃烧和进入稳态的电流驱动;性能优化、等离子体不稳定性的控制及使等离子体旋转。本文评论了H&CD系统的最新进展,由于ITER的需要,这方面已取得了很大进展。我们研究了设计怎样受到物理要求和技术制约(例如,带有模件结合成的入口插件设计的可靠连续运行)的影响,并且着重分析了关键的突出问题。四个主要的候选系统是:电子和离子回旋共振频率,低混杂及中性束加热。所有这些都有着其自身的物理和技术优势及劣势,且他们的部件处在不同的发展阶段。 展开更多
关键词 加热 电流驱动 托卡马克 等离子体 中性束注入 离子回旋加热 电子回旋加热 低混杂频率
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HL-2A装置ECRH系统的新天线设计 被引量:2
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作者 王超 周俊 +2 位作者 曾建尔 陈罡宇 饶军 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期339-344,共6页
应用准光学原理设计了HL-2A装置电子回旋共振加热(ECRH)系统新的集束天线,该天线能使4束68GHz/500kW/1s电子回旋波通过椭球镜聚焦和平面镜的反射,从一个直径350mm装置窗口同时注入托卡马克,对等离子体实现加热。根据基模高斯束的传播原... 应用准光学原理设计了HL-2A装置电子回旋共振加热(ECRH)系统新的集束天线,该天线能使4束68GHz/500kW/1s电子回旋波通过椭球镜聚焦和平面镜的反射,从一个直径350mm装置窗口同时注入托卡马克,对等离子体实现加热。根据基模高斯束的传播原理得出,在装置环向横截面中心处单条波束的功率密度为158MW·m-2,功率密度降为中心密度的1/e2的半径为31.7mm,微波束经过镜面聚焦和反射产生的欧姆损失和衍射损失分别为0.27%和0.64%。利用有限元分析软件Ansys对镜面进行热分析得到,在1s脉冲载荷下最大镜面温升仅为0.47℃,镜面可以自然冷却。 展开更多
关键词 HL-2A装置 ECRH 系统 天线设计 tokamak antenna new 镜面 功率密度 电子回旋共振加热 有限元分析软件 电子回旋 自然冷却 中心 原理设计 托卡马克 损失 脉冲载荷 聚焦 反射
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Analytic Study of Propagation and Absorption of Nearly Perpendicular Injected Electron Cyclotron Ordinary Wave
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作者 SHIBingren LONGYongxing 《Southwestern Institute of Physics Annual Report》 2001年第1期77-81,共5页
Electron cyclotron resonance heating (ECRH), such as the fundamental heating and the second harmonic heating, is a basic and powerful method to heat the plasma in tokamak and stellarator devices. Theoretical studies ... Electron cyclotron resonance heating (ECRH), such as the fundamental heating and the second harmonic heating, is a basic and powerful method to heat the plasma in tokamak and stellarator devices. Theoretical studies of this heating has been done in rather early literatures, however, the understanding of some important problems is still uncertain. These include: the coupling of the O-mode and the E-mode and the role of this coupling in wave damping, the O-mode damping mechanism, 展开更多
关键词 O-X连接模式 电子回旋加速器 垂直传播 普通 等离子体
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Fokker-Planck Study of Tokamak Electron Cyclotron Resonance Heating
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作者 SHIBingren LONGYongxing DONGJiaqi LIWenzhong JIAOYiming WANGAike 《Southwestern Institute of Physics Annual Report》 2002年第1期95-98,共4页
In this study, we add a subroutine for describing the electron cyclotron resonant heating calculation to the Fokker-Planck code. By analyzing the wave-particle resonance condition in tokamak plasma and the fast motion... In this study, we add a subroutine for describing the electron cyclotron resonant heating calculation to the Fokker-Planck code. By analyzing the wave-particle resonance condition in tokamak plasma and the fast motion of electrons along magnetic field lines, suitable quasi-linear diffusion coefficients are given. 展开更多
关键词 托卡马克 电子回旋加速器 共振加热 能量损失 等离子体
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Theoretical Study of ECRH Heating Of HL-2A Tokamak Plasma
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作者 SHI Yingtian SHI Bingren 《Southwestern Institute of Physics Annual Report》 2005年第1期137-139,共3页
Electron cyclotron resonance heating (ECRH) is one of the main auxiliary heating schemes for the HL-2A tokamak. Routinely, the ohmic heating can provide a heating power about 300-450 kW in this device ( estimated f... Electron cyclotron resonance heating (ECRH) is one of the main auxiliary heating schemes for the HL-2A tokamak. Routinely, the ohmic heating can provide a heating power about 300-450 kW in this device ( estimated from that the total toroidal current is about 300 kA while the totoidal voltage is 1-1.5 V). The total power for the ECRH now is 1 MW and in future 2 MW. 展开更多
关键词 Electron cyclotron ordinary wave heating Wave trace Wave power deposit
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