8月30日下午,等离子体所研究员讲堂第十九讲在四号楼601会议室举行,高功率微波技术研究室丁伯江研究员作了题为“低杂波电流驱动在托卡马克中的应用”的专题报告,系统地介绍了低杂波电流驱动(LHCD)的相关物理原理及其在托卡马克实验中取得的最新进展。报告由肖炳甲研究员主持。
LHCD是东方超环(EAST)重要的辅助加热和电流驱动手段,对于托卡马克实现长脉冲以及稳态放电具有重要的意义。在报告中,丁伯江研究员向大家解释了低杂波系统相关的名词术语,简要描述了LHCD的物理过程,并结合国内外聚变装置上模拟和实验的结果,分析给出了LHCD在托卡马克中的重要作用以及其相比其它加热手段的独特之处。他指出,实验和模拟数据、表明电子温度、低杂波波谱、磁场、等离子体密度和等离子体放电位型都是影响LHCD驱动效率的重要因素;通过控制低杂波功率谱改变等离子体电流剖面可以改善等离子体的约束,维持等离子体的长脉冲放电。
丁伯江研究员向大家介绍了近几年来LHCD在EAST装置上取得的丰硕成果:借助4MW/2.45GHz LHCD系统,EAST成功实现了410秒的长脉冲等离子体偏滤器放电;单独利用LHCD可实现重复的H模等离子体,与离子回旋加热协同实现了长达32秒高约束H模等离子体。结合计算模拟,丁伯江研究员进一步指出,相对于电流驱动,LHCD在其过程中由于功率慢化而导致的电子加热对L-H模转换更重要,而且较高等离子体密度更有利于H模的实现。
在报告的最后部分,丁伯江研究员指出了未来LHCD应用在反应堆上所面临的两大挑战,主要包括如何实现长距离耦合以及高密度条件下的电流驱动;他根据国内外装置的已有实验成果,给出了上述两个问题的初步解决方案:用天线端口充气的办法可以解决耦合问题;通过壁处理提高边界电子温度可以改善高密度条件下的LHCD或者用低杂波交流运行模式回避高密度条件下的LHCD问题。
报告尾声,到场人员针对LHCD的理论和实验中的一些疑惑踊跃提问,与丁伯江研究员进行了积极地讨论,现场气氛非常热烈。
丁伯江研究员作专题报告
报告会