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等离子体芯部湍流研究取得进展

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中国科学院之声2011.15.15我想分享

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副研究员张涛带领微波反射仪诊断组观察由m/n=1/1扭曲引起的局部高频密度波动EAST上的模式。结果发表在核聚变期刊上,题为“场地线局部密度波动的不稳定性”,在东托卡马克中采用1/1内部扭结模式。

非轴对称磁扰动场广泛用于托卡马克等离子体中以控制宏观不稳定性,例如边缘局部模式。扰乱场可导致等离子体边界的三维变形并引起局部微观不稳定性。研究人员在EAST实验中发现,托卡马克等离子体中磁流体不稳定引起的自发三维场也会引起局部微观不稳定。研究小组利用自行开发的多通道相关反射仪观察到锯齿形坍塌前出现的m/n=1/1内部扭曲模式可以触发空间局部高频密度波动(100-400 kHz)。该波动的极波数为3-5cm -1,对应于极化模量m=36-60。这种现象背后的物理机制是1/1内部扭曲模式在空间局部位置处引起强电子压力梯度,并且该局部电子压力梯度超过某个阈值,这将触发该密度波动。这一发现有助于理解等离子锯齿坍塌的物理机制以及三维平衡下的湍流和运移。

该研究得到了EAST团队及其合作伙伴的大力支持,并得到了国家自然科学基金和国家重点研究发展计划的资助。

图2:高频密度波动的幅度与电子压力梯度正相关

中国科学院合肥物质科学研究所

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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副研究员张涛带领微波反射仪诊断组观察由m/n=1/1扭曲引起的局部高频密度波动EAST上的模式。结果发表在核聚变期刊上,题为“场地线局部密度波动的不稳定性”,在东托卡马克中采用1/1内部扭结模式。

非轴对称磁扰动场广泛用于托卡马克等离子体中以控制宏观不稳定性,例如边缘局部模式。扰乱场可导致等离子体边界的三维变形并引起局部微观不稳定性。研究人员在EAST实验中发现,托卡马克等离子体中磁流体不稳定引起的自发三维场也会引起局部微观不稳定。研究小组利用自行开发的多通道相关反射仪观察到锯齿形坍塌前出现的m/n=1/1内部扭曲模式可以触发空间局部高频密度波动(100-400 kHz)。该波动的极波数为3-5cm -1,对应于极化模量m=36-60。这种现象背后的物理机制是1/1内部扭曲模式在空间局部位置处引起强电子压力梯度,并且该局部电子压力梯度超过某个阈值,这将触发该密度波动。这一发现有助于理解等离子锯齿坍塌的物理机制以及三维平衡下的湍流和运移。

该研究得到了EAST团队及其合作伙伴的大力支持,并得到了国家自然科学基金和国家重点研究发展计划的资助。

图2:高频密度波动的幅度与电子压力梯度正相关

中国科学院合肥物质科学研究所

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