托卡马克等离子体内部输运垒形成机制研究

用计算机数值模拟方法探索托卡马克等离子体内部输运垒的形成机制、剪切流的产生机制、产生条件及发展规律。在寻求其他剪切流产生机制的同时，主要研究由撕裂模（包括电阻性撕裂模和电子粘滞性撕裂模）的非线性发展形成的速度场的特征。模拟分析速度场对等离子体参数和磁场位形的依赖关系。探索各种速度分布对等离子体微观不稳定性（离子温度梯度、电子温度梯度和捕获电子等模式）的可能影响。寻求有可能对引起反常输运的湍流有抑制作用的速度场分布。研究电子温度梯度和捕获电子两种模式的耦合作用，继续探索引起电子输运反常性的驱动力。这不但对预见和控制内部输运垒和等离子体约束十分重要，而且还有可能找到降低形成内部输运垒所需的非欧姆加热功率阈值的途径，对内部输运垒实验研究提供方向性的建议。探索复杂系统的自组织状态的形成机理和规律是现代科学研究的一个重要课题，此项目可视为其在磁约束等离子体物理中的组成部分。