应用束发射谱研究边缘输运垒的形成及其结构

国际热核实验堆的基本运行模式就是高约束模（H模），因此研究低约束模式与高约束模式之间（L-H）的转换机理有着非常重要的意义。本项目拟在HL－2A装置上开展应用束发射谱研究L-H转换过程中边缘输运垒（ETB）的形成以及ETB结构。首先应用超声分子束系统注入氦气和氘气的混合物，利用氦的三条线辐射（波长分别为667.8nm、706.5nm和728.1nm）的强度比研究边缘等离子温度和密度的剖面分布；其次，通过测量中性束的束发射谱，研究边缘等离子体的密度剖面及其扰动。在L－H转换过程中研究边缘输运垒的形成过程；在H模条件下研究ETB的结构。在获得边缘输运垒内部的电子温度和密度的同时，测量主等离子体边缘和偏滤器室内的电子温度、密度、贮能和能量约束时间等参数，研究边缘输运垒形成条件、物理特性和控制方法，以及ETB的结构对主等离子体约束性能的影响；验证边缘等离子体数值编码模拟HL-2A装置物理实验的结果

摘要：在国家自然基金的资助下，本课题（批准号11005034）围绕着课题的任务和目标开展了高空间分辨可变焦准直系统的研制、进行了测量L-H转换过程中台基的形成及特性、单独使用电子回旋和中性束注入实现L-H转换实验、使用电荷交换复合光谱诊断研究了H模台基的特点、使用CXRS研究超声分子束缓解ELM等工作。 通过以上工作的开展，已经使用多种手段测量了边缘输运垒的形成过程及结构，得到了HL-2A装置上台基特征以及LH转换过程中台基的形成过程，为研究输运垒的形成积累了经验和技术支持。在人才培养方面，已经培养硕士一名，另有在读硕士两名和博士生一名。在SCI收录杂志发表论文3篇，另有国内普通杂志1篇；其中以第一作者身份在《Nuclear Fusion》杂志上发表论文一篇。在国际会议上发表论文3篇，其中聚变能大会（2012 IAEA）1篇，欧洲物理学会等离子体大会（2013 EPS）2篇。