杂质密度的主动测量与新经典杂质输运的实验探索

随着等离子体约束包括杂质在内的粒子约束的不断改善带来的密度峰化和杂质聚芯问题是未来托卡马克反应堆所面临的关键问题之一。因此如何正确理解杂质输运，如何发展相应的控制手段以及对控制过程机制的理解，这些都是急需解决的重要问题。本项目采用了主动充气和主动诊断束光谱（CXRS、BES）相结合的国际先进的方法来开展研究的。通过向HT-7负磁剪切具有内部输运垒的等离子体中同时注入两种微量的非循环杂质气体（氖气和氩气），利用诊断中性束与离子和电子碰撞发出的电荷交换复合光谱和束辐射光谱，同时测量出三种杂质粒子品种碳、氖、氩离子密度的时空分布来观测杂质粒子的聚芯随核电荷数增加而增强的新经典效应，并利用新经典杂质输运数值模拟与实验结果比较，探索HT-7负磁剪切具有内部输运垒的等离子体芯部的新经典杂质输运效应。并依据新经典杂质输运机制用主动的中心离子回旋共振加热手段来抑制密度剖面的峰化和屏蔽杂质离子的聚芯。