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等離子體所在高約束模臺基區湍流研究方面取得新進展
文章來源: 向皓明 許蕾 發布時間: 2019-09-09

  近日,等離子體所微波反射儀診斷組張濤副研究員等在高約束模(H模)臺基區湍流研究中取得新進展。研究結果以“A low-frequency axisymmetric oscillation the high-confinement mode pedestal on the EAST tokamak”為題發表于Nuclear Fusion期刊(H.M.Xiang et al 2019 Nucl. Fusion 59 106037)上。

  在磁約束聚變實驗裝置中,H模等離子體邊界存在一個很窄的臺基區,其物理參數與聚變增益息息相關,臺基區域的研究是目前研究的重點之一。課題組前期研究發現臺基區域存在的寬頻密度漲落(<400kHz)與臺基動力學演化緊密相連。在此基礎上,課題組利用反射儀診斷研究發現臺基區域存在著一種低頻(~1kHz)振蕩(LFO),其呈現出環向對稱(n=0),極向為m=1的駐波結構,臺基密度漲落、臺基密度剖面、偏濾器靶板粒子通量均受到此低頻振蕩的調制。在此低頻振蕩出現之前,臺基密度漲落主要以低頻(<400kHz)為主導;在此低頻振蕩期間,低頻的密度漲落出現抑制和恢復交替的調制現象。同時,在低頻密度漲落抑制階段,高頻的密度漲落(>500kHz)出現,溫度臺基高度(Te,ped)趨于飽和而密度臺基高度(ne,ped)依舊保持增長。此現象暗示著高頻的密度漲落能夠在一定程度上驅動等離子體熱輸運。

  該研究得到了EAST團隊及合作者的大力支持,并且獲得了國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助。

  論文鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ab33df/meta 

   

  圖1ELM-free階段出現的低頻振蕩(LFO)

   

  圖2低頻振蕩(LFO)對密度剖面對調制

   

  圖3Inter-ELM期間的低頻振蕩(LFO)及高頻(HF)密度漲落與臺基演化的關系

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