J-TEXT上逃逸电子和等离子体电流猝灭特征研究

发布时间：2024-05-09 03:47

　　托卡马克放电实验中经常会出现破裂现象，具体表现为热能和磁能急剧损失，等离子体电流迅速衰减。破裂的危害主要体现在三个方面：热沉积、电磁力和逃逸电子。目前已经找到有效的方法来缓解前两种危害，如大量气体注入和弹丸注入等，但对于未来的反应堆量级的装置来说始终没有有效的方法来完全抑制逃逸电子。在电流猝灭阶段，等离子体电流很容易转化为高能逃逸电子束，这会对装置的安全运行造成严重的威胁。因此，逃逸电子的行为研究以及围绕破裂进行的物理实验研究是十分有意义的。 逃逸电子撞击到限制器上会发生厚靶韧致辐射产生高能硬X射线(HXR)。根据逃逸电子行为研究的需要，J-TEXT上建立了Na(ITl)闪烁探测器阵列来测量0.5¹0MeV的HXR。阵列包含5个探测器，均置于托卡马克赤道面上。其中3个探测器分别为前向(迎着电子)、径向和背向的布局方式，剩下的没有经过准直的两个探测器探测中平面上的辐射。基于这套探测阵列和其他诊断系统，J-TEXT托卡马克上开展了一系列与逃逸电子和破裂相关的实验。 研究了磁扰动对逃逸电子输运的影响。由于对磁扰动敏感，逃逸电子经常被当作研究磁扰动的探针。实验中产生磁扰动...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 可控核聚变与托卡马克
    1.2 等离子体破裂的研究意义
    1.3 逃逸电子的研究意义
    1.4 本论文的研究意义和内容安排
2 托卡马克中的逃逸电子理论
    2.1 高温等离子体中的辐射
    2.2 逃逸电子的产生机制
3 硬 X 射线诊断系统
    3.1 硬 X 射线诊断系统的构成
    3.2 硬 X 射线诊断系统的布局
    3.3 硬 X 射线诊断系统的实际操作
4 磁扰动对逃逸电子输运的影响
    4.1 等离子体位移实验
    4.2 RMP 对逃逸电子输运的影响
    4.3 小结
5 等离子体电流猝灭特征研究
    5.1 电流猝灭分析方法
    5.2 快电流猝灭
    5.3 慢电流猝灭
    5.4 电流猝灭分析
    5.5 小结
6 等离子体主动关断实验的研究
    6.1 GP 送气下 J-TEXT 托卡马克上的主动关断实验
    6.2 SMBI 送气下 J-TEXT 托卡马克上的主动关断实验
    6.3 小结
7 破裂时逃逸电流平台的研究
    7.1 逃逸电流的产生阈值
    7.2 逃逸电子的抑制
    7.3 小结
8 总结和展望
致谢
参考文献
附录 1 攻读学位期间发表论文目录



本文编号：3968273