HALO电流对托卡马克装置危害性研究

从建造未来聚变堆角度看，具有超导非圆截面拉长等离子体位形的托卡马克装置，不仅有利于提高等离子体的品质参数，而且还有利于提高装置自身的经济效能，目前它已成了国际磁约束聚变研究的主导。但这种装置的缺点是十分容易诱发等离子体的垂直位移事件，产生HALO电流。这种电流不仅能够使面临等离子体的第一壁部件产生局部过热烧蚀，而且还会与周围磁场相互作用，产生极大的瞬间电磁载荷，致使装置真空室及其支撑系统承受巨大的冲击载荷而发生严重破坏，甚至还有可能在极向场磁体中感应相当大的过电压，最终引起导体失超。本课题的研究就是跟踪国际聚变研究前沿，在弄清HALO电流产生的物理驱动机制基础上，基于国际上大型托卡马克装置的实验测量数据，并采用数值模拟计算方法，考虑其环向分布不对称性和时间瞬时作用效应，深入探讨HALO电流对托卡马克装置结构的破坏，为未来聚变堆的设计提供一套切实可行的工程分析理论和科学计算方法。