HL-2A托卡马克上杂质控制对改善等离子体约束的实验研究及数值模拟

杂质问题一直是聚变研究的一个十分重要和严峻的课题。它不单能影响等离子体能量和粒子的平衡，进而影响等离子体密度、温度和电流的分布，制约着等离子体在高品质下的稳态运行，而且直接关系到未来聚变反应堆的设计和运行。托卡马克中的偏滤器位形本身就是为了解决器壁被损坏、等离子体被污染，同时能有效地从系统中排出聚变废弃产物- - 氦灰等问题而提出的。HL-2A是当前我国新建成的第一个具有偏滤器位形的中大型托卡马克装置，我们可利用其众多的杂质诊断手段（可见和真空紫外光谱阵列、热辐射阵列、激光吹气等），通过边缘杂质注入和激光打靶等手段，从机理上研究偏滤器位形下杂质的输运特性、杂质的控制，从而提高等离子体约束性能，并通过建立等离子体的边缘辐射带，达到减少器壁和偏滤器靶板上的热负荷。这些研究和认识直接关系到下一步HL-2A装置上偏滤器从封闭到开放的改造，并且此研究也是当今聚变研究的重要课题之一。