EAST上等离子体对共振磁扰动响应的实验研究

Resonant Magnetic Perturbation (RMP) is one basic tool for active control of MHD instabilities in tokamak machines, such as error field correction, Edge Localized Mode (ELM) control and Resistive Wall Mode (RWM) control and so on. One key issue in RMP physical research is to accurately measure the plasma response characteristics to the RMP. Currently, the experimental investigation of plasma response is generally focusing on the plasma edge due to the experimental difficulty. The measurement of internal plasma response to RMP has not been well developed. Based on the EAST RMP experiment, this project is planning to apply the diagnostic data from polarimeter/interferometer and on EAST and to directly measure the internal plasma response to RMP. Further more, this project is planning to investigate the dependence of the plasma response on various plasma and RMP parameters. The innovation of this project could be addressed as: The direct measurement of internal plasma magnetic response to the RMP, is currently a blank area in RMP study.

共振磁扰动（Resonant Magnetic Perturbation, RMP）是托卡马克装置中主动控制磁流体力学不稳定性的基本手段之一。如利用RMP进行误差场校正、ELM控制、电阻壁模控制等。RMP研究中的一个关键点在于测量等离子体对磁扰动的响应特性。在目前的研究中，由于测量难度，对等离子体响应的实验测量主要集中在等离子体边界区，对内部等离子体响应的测量尚未广泛开展。本项目计划利用EAST托卡马克装置的偏振干涉仪，基于EAST共振磁扰动实验，直接测量等离子体对共振磁扰动的内部响应信息。并在此基础上，研究等离子体响应随多种等离子体及RMP参数的变化规律。本项目的创新点在于：对等离子体响应的内部信息的直接测量，能够填补共振磁扰动领域的国际空白。

本项目计划主要利用EAST上的偏振干涉仪诊断，基于建设好的EAST装置 RMP系统，研究芯部的等离子体磁响应特征。首先，利用偏振干涉仪等诊断数据，建立一整套等离子体响应的处理与分析程序，是本项目的重点研究内容。其次，利用得到的分析程序，研究等离子体响应与等离子体、RMP参数等的依赖关系。项目的目标为建立一套可靠的芯部等离子体响应分析程序。.项目在研究过程中，完成了第一部分研究内容，相应的芯部等离子体响应分析程序已经作为附件提交。但对于第二部分研究内容，没有完全完成，其主要的原因在于1.偏振信号测量未能达到足够精确，所需的0.2度法拉第旋转角测量下限在实验中没有达到，因此物理结果还在误差水平以下一个量级。2.RMP系统会对偏振仪的电子学系统造成一定程度的影响，因此在RMP条件下的测量信号有额外的系统误差，此问题目前没有解决。这两部分原因在下一章节中有较详细描述。