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核工业西南物理研究院 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 104-110.DOI: 10.16568/j.0254-6086.202501017

• 等离子体物理 • 上一篇    下一篇

磁场位形对内交换模不稳定性影响的研究

高正坤1,杨文军2,龚学余*1,钟翊君1
  

  1. (1. 南华大学核科学技术学院,衡阳 421001;2. 南华大学电气工程学院,衡阳 421001)
  • 收稿日期:2022-08-30 修回日期:2024-08-24 出版日期:2025-03-15 发布日期:2025-03-15
  • 通讯作者: 龚学余(1962-),男,湖南益阳人,博士,教授,主要从事核聚变与等离子体物理方面的研究。
  • 作者简介:高正坤(1994-),男,湖南益阳人,硕士研究生,从事聚变等离子体物理磁场位形研究。
  • 基金资助:
    国家磁约束核聚变能发展研究专项(2018YFE0309101);国家自然科学基金(12005100);湖南省国际合作基地项目(2018WK4009);衡阳市科学技术发展计划(衡阳市重点实验室2018KJ108)

Research of the instability of internal interchange mode with different magnetic configurations

GAO Zheng-kun1, YANG Wen-jun2, GONG Xue-yu1, ZHONG Yi-jun1   

  1. (1. University of South China, School of Nuclear Science and Technology, Hengyang 421001; 2. University of South China, School of Electrical Engineering, Hengyang 421001)
  • Received:2022-08-30 Revised:2024-08-24 Online:2025-03-15 Published:2025-03-15

摘要:

基于J-TEXT装置参数,采用VMEC程序,设计了4种等离子体电流分布与安全因子分布的磁场位形。使用Mercier判据来对不同磁场位形下的内交换模不稳定性进行判定,分析了4种磁剪切——正磁剪切、无磁剪切、反磁剪切和弱正剪切对Mercier判据的影响,发现正磁剪切抑制内交换模不稳定性的效果最好,而且正磁剪切越强烈,其对内交换模不稳定性的抑制作用越好。

关键词: 内交换模, 磁场位形, 理想磁流体不稳定性

Abstract:

Four magnetic configurations with different plasma current and safety factor distributions based on the parameters of the J-TEXT tokamak were designed with the VMEC code. The Mercier criterion is used to figure out the instability of the internal interchange mode under different magnetic configurations, and the source of the instability is also analyzed. It is found that the magnetic shear term plays a dominant role in the Mercier criterion and the positive magnetic shear has the dominant effect on suppressing the instability of interchange modes. The stronger the positive magnetic shear is, the better the suppression effect on the instability of the interchange mode.

Key words: Internal interchange mode, Magnetic configuration, Ideal magnetohydrodynamics instability

中图分类号: