托卡马克中非局域热源对撕裂模影响研究

托卡马克等离子体中存在各种热源，可是非局域热源对撕裂模的影响尚未引起人们注意。目前抑制撕裂模不稳定性的研究,局域热源对撕裂模影响的研究较多，但是本人通过数值研究发现非局域热源对撕裂模有着显著的影响，在撕裂模非线性阶段时，非局域热源对磁岛增长率的贡献甚至与经典撕裂模引起的不稳定性相当。然而，这种影响的物理机制尚未澄清。本研究将在磁流体力学框架内，分析存在非局域热源时，磁岛的能量输运过程，推导出非局域热对撕裂模的影响关系式，再通过数值模拟计算及实验结果来比较验证，澄清这种影响机制。该项目的成功完成，将能够为理解托卡马克中有关撕裂模引起的一些实验现象提供有意义的参考。

我们针对托卡马克中等离子体热源与磁岛二维输运之间的关系进行了深入研究：一、研究了宽域比值（平行垂直磁场输运比）不同模式磁岛（m/n）的横越磁岛输运现象；二、研究了存在局域热源（如ECRH加热）情况下，磁岛区域电子温度分布，并对ECRH加热占空比提出改进意见；三、研究了非局域热源（如欧姆加热）对撕裂模的影响，并给出了Rutherford模型的磁岛演化关系式；四、由磁岛输运问题研究而衍生的研究，发明了一种磁岛结构的后向散射弱相干诊断新方法。另外，尝试把磁岛二维输运结合TSC（Tokamak simulation code）模拟托卡马克放电过程。