等离子体中电子等离子体波频段的周期性电磁辐射迸发的理论与数值模拟研究
批准号:
12075276
项目类别:
面上项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
胡业民
依托单位:
学科分类:
等离子体基本过程与特性
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡业民
中文摘要
世界上大多托卡马克等离子体中都普遍能观测到一种频率在电子等离子体频率 ω_pe 附近的强烈间歇性电磁辐射。一般认为该辐射物理形成机制是由于电子能量分布的超热尾巴部分存在平行磁场运动的高能非热(bump-in-tail)电子进而引起反常多普勒不稳定性(ADI)产生的。这些辐射对托卡马克的约束效率、安全运行以及托卡马克上利用该频段电磁波进行相关测量的仪器等都会产生重要影响。本项目就是构建一个耦合谐振腔相干波模型和三波共振模型的准线性动理学理论模型,并基于该模型开发一个高效的准线性动理学程序。 并针对EAST等离子体参数条件下ω_pe电磁迸发现象的实验结果进行模拟分析,同时也对CFETR等离子体参数条件下可能出现的电磁迸发进行相关物理预测。
英文摘要
Intense intermittent electromagnetic radiation near the electron plasma frequency(ω_pe burst) has been observed in many tokamak plasmas. It is considered that the radiation is caused by the anomalous Doppler instability(ADI) due to the existing of the non-thermal parallel electron distribution in the superthermal tail of the electron distribution(bump-in-tail). The radiation would have significant effects on the efficiency of confinement and safe operation of tokamak plasmas, and also the measurement by the radiometer with the frequencies near ω_pe. In this proposed project, we would build a physics model by solving the quasilinear kinetic equation coupling a cavity model and a triple-wave resonance model. We then develop an efficient code based on the model to simulate the ω_pe burst in the EAST plasmas, and also to have some predictions of ω_pe burst for CFETR plasmas.
本项目针对托卡马克等离子体中普遍观测到的一种频率在电子等离子体频率 ω_pe 附近的强烈间歇性电磁辐射(电磁迸发)物理机制及其相关性质进行理论与数值模拟研究。.本工作主要包括三个方面:.(1)理论与模拟研究电磁迸发和低杂波相互作用的物理机制。.(2)发生电磁迸发现象的托卡马克等离子体平衡数值模拟研究。.(3)考虑电子能量分布存在超热尾巴部鼓包(bump-in-tail)产生电子束流,并进而产生束流不稳定性及朗缪尔波湍流,并以此开发一个准线性动理学程序对其进行模拟分析。.该工作除了部分研究内容及顺序稍作调整外,大体上按计划圆满完成了本工作。在该项目的支持下,我们的主要研究成果如下:.(1).完成论文八篇及申请国家发明专利一项和软著一项,其中一篇已被期刊接受发表,一篇为会议论文。.(2).开发完成相关数值模拟计算程序三个:. (a).针对EAST平衡位形,开发一个可进行磁位形反演和动理学反演的自由边界平衡程序,相关工作发表在PST(2024)上。. (b).开发一个能够求解多波相互作用中非线性色散关系本征值问题程序,相关工作已接受发表。. (c).开发一个准线性动理学演化程序,该工作相关内容正在整理中。
通过局域电子回旋波电流驱动(ECCD)控制边界局域模(ELMs)实现EAST放电约束改善的数值模拟研究
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批准号:11375234
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项目类别:面上项目
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资助金额:41.0万元
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批准年份:2013
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负责人:胡业民
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依托单位:
解析与数值研究托卡马克等离子体中相对论效应对电子回旋电流驱动的影响
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批准号:10975156
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项目类别:面上项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2009
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负责人:胡业民
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依托单位:
国内基金
海外基金