托卡马克平衡位形对边缘磁流体行为的影响研究

An investigation on tokamak edge Magnetohydrodynamic (MHD) behaviour is an important approach to explore physics of edge localized modes(ELMs).In the project, we intend to discuss the effects of plasma equilibrium parameters(such as triangularity, elongation and edge safe factor) on the growth rate,frequency and eigenfunction of the edge ballooning mode and peeling mode by using a semi-analytic equilibria mode which is suitable for modeling the standard tokamak. Finally the coupling feature of peeling-ballooing mode will be analyzed, which is used to explain the trigger mechanism of changing from type I to type II ELMs.

对托卡马克边缘磁流体行为的研究是掌握边缘局域模（ELMs）物理本质的重要途径。本项目拟在磁流体（MHD）理论框架内，构建更加接近实验装置的平衡位形，详细研究位形参数（三角形变、拉长比和边界安全因子等）对边缘气球模（ballooning mode）、剥离模（peeling mode）的增长率、频率以及本征函数的影响。进而分析剥离-气球耦合模（peeling-ballooning mode）的耦合特征，探究在实验中观测到的第一类型ELMs（Type I）向第二类型型ELMs（Type II）转换现象的触发机制。

本项目在磁流体（MHD）理论框架内，首先研究了电阻效应对漂移气球模的影响。在回旋粘滞效应气球模的理论模型中详细讨论了电阻效应对边缘气球模（ballooning mode）的增长率、频率以及本征函数的影响。取得了一些有参考价值的成果。其次，我们又进一步把平衡流引入理论框架当中。建立起一套相对简单、用于研究平衡流效应的理论模型。最后，受到本项目资助的还有一些与鱼骨模相关的课题研究。