发射波功率密度对电子回旋波电流驱动的影响

核聚变与等离子体物理 ›› 2010, Vol. 30 ›› Issue (1): 21-24.

发射波功率密度对电子回旋波电流驱动的影响

彭晓炜¹，龚学余¹，刘文艳¹，高金生²，刘燕¹，黄千红¹，李新霞¹

(1. 南华大学核科学技术学院，衡阳 421001；2. 苏州市职业大学电子信息工程系, 苏州 215104)

收稿日期:2009-03-15 修回日期:2009-11-15 出版日期:2010-03-15 发布日期:2010-05-11
作者简介:彭晓炜(1978-)，男，河北衡水人，讲师，博士，主要从事电子回旋波电流驱动研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(10475039, 10775066)；高等学校博士点学科专项科研基金(20094324120003)

Influence of incident wave power density on electron cyclotron current drive

PENG Xiao-wei¹, GONG Xue-yu¹, LIU Wen-yan¹, GAO Jin-sheng², LIU Yan¹, HUANG Qian-hong¹, LI Xin-xia¹

(1. School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang 421001; 2. Department of Electronics and Information Engineering, Suzhou Vocational University, Suzhou 215104)

Received:2009-03-15 Revised:2009-11-15 Online:2010-03-15 Published:2010-05-11

摘要/Abstract

摘要： 采用高斯光束的研究方法，结合Fokker-Planck方程，在堆级等离子体条件下模拟了发射波功率密度的改变对电子回旋波功率沉积以及电流驱动的影响。结果表明，高功率密度的波束会拓宽功率沉积剖面，使功率沉积的位置略有外移，电流驱动效率略有降低。

关键词: 功率密度, 电子回旋波, 电流驱动

Abstract: In the condition of reactor scale plasma, the influence of incident wave power density on electron cyclotron current drive and power deposition is studied with the relativistic Fokker-Planck equation incorporated into a beam-tracing code. The results show that current drive efficiency is reduced slightly, power deposition profile is broaden and move towards the edge plasma a little, due to the high power density wave beam.

Key words: Power density, Electron cyclotron wave, Current drive

中图分类号:

TL62⁺4

彭晓炜1，龚学余1，刘文艳1，高金生2，刘燕1，黄千红1，李新霞1. 发射波功率密度对电子回旋波电流驱动的影响[J]. 核聚变与等离子体物理, 2010, 30(1): 21-24.

PENG Xiao-wei1, GONG Xue-yu1, LIU Wen-yan1, GAO Jin-sheng2, LIU Yan1, HUANG Qian. Influence of incident wave power density on electron cyclotron current drive[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2010, 30(1): 21-24.

参考文献

[1] ITER Physics Base Editors, ITER Physics Expert Group Chairs and Co-Chairs, ITER Joint Central Team and Physics Integration Unit. Overview and summary [J]. Nucl. Fusion, 1999, 39(12): 2137-2174.

[2] Mukhovatov V, Shimada M, Chudnovskiy A N, et al. Overview of physics basis for ITER [J]. Plasma Phys. Contr. Fusion, 2003, 45: A235-A252.

[3] Prater R, Grunloh H J, Moeller C P, et al. A design study for the ECH launcher for ITER [A]. Proceeding of the 10th joint workshop on electron cyclotron emission and electron cyclotron heating [C]. Singapore: World Scien- tific, 1998.

[4] Luce T C, Lin-Liu Y R, Harvey R W, et al. Modification of the current profile in DIII-D by off-axis electron cyclotron current drive [J]. Plasma Phys. Contr. Fusion, 1999, 41(12B): Bl19-B127.

[5] Robinson D C, Cox M, Lloyd B, et al. Progress with heating and current drive technologies [J]. Fusion Eng. Des., 1999, 46(2): 355-370.

[6] Thumm M. MW gyrotron development for fusion plasma applications [J]. Plasma Phys. Contr. Fusion, 2003, 45(12A): A143-A161.

[7] Thumm M. Development of output windows for high-power long-pulse gyrotrons and EC wave applica- tions [J]. Int. J. Infr. Millim. Waves, 1998, 19(1): 3-14.

[8] Karney C F F. Fokker-Planck and quasilinear codes [J]. Computer Physics Report, 1986, 4:183-244.

[9] Decker J, Peysson Y. DKE: a fast numerical solver for the 3-D relativistic bounce-averaged electron drift kinetic equation [EB/OL]. http://www.psfc.mit.edu/library1/ catalog/reports/2000/05rr/05rr003/05rr003_full.pdf [z].

[10] 宋丰华. 现代空间光电系统及应用 [M]. 北京: 国防工业出版社, 2004.

[11] 龚学余, 彭晓炜, 谢安平, 等. 托卡马克等离子体不同运行模式下的电子回旋波电流驱动 [J]. 物理学报, 2006, 55(3): 1307-1314.

[12] 彭晓炜, 龚学余, 刘文艳. 中心负剪切模式中的电子回旋波电流驱动数值模拟 [J]. 湘潭大学自然科学学报, 2006, 28(4): 24-30.

[1]	王卓, 孙爱萍, 王元震, 李正吉 . HL-3 装置电子回旋电流驱动的优化计算 [J]. 核工业西南物理研究院, 2023, 43(4): 444-449.
[2]	姜欣辰, 郑平卫, 龚学余, 邓盛, 李春艳, 石梅玲, 姚少林 . 托卡马克混合运行模式下电子回旋波杂散辐射数值模拟[J]. 核工业西南物理研究院, 2023, 43(3): 332-339.
[3]	杨振, 吴斌, 陈玉庆 . 分段式电子回旋波驱动电流对早期新经典撕裂模的抑制[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(2): 238-242.
[4]	卢波, 王洁琼, 陈娅莉, 白兴宇, 曾浩, 梁军, 王超, 冯鲲. HL-2M 装置低杂波钛泵电流监测器的研制[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(1): 1-5.
[5]	曾浩, 冯鲲, 刘丽娟, 白兴宇, 王超, 陈娅莉, 梁军, 卢波. LHCD 系统微波激励源性能优化设计[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(1): 68-74.
[6]	卢波, 白兴宇, 陈娅莉, 曾浩, 梁军, 王超, 王洁琼, 冯鲲. HL-2A 装置 2MW 低杂波反射保护技术研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(4): 367-371.
[7]	王洁琼, 卢波 , 黄梅, 白兴宇. HL-2A 装置 LHCD 系统灯丝电源远程控制的一种新方法[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(4): 383-387.
[8]	吴陈斌, 丁伯江, 李妙辉, 李永春, 王云飞, 闫广厚, Yves Peysson. CFETR低杂波电流驱动数值模拟研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 250-256.
[9]	黄梅, 王贺, 张峰, 陈罡宇, 梁军, 王洁琼, 叶际若, 饶军, 宋绍栋, 等离子体波加热团队. HL-2M 装置电子回旋共振加热及电流驱动系统设计与研制进展[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(s2): 495-499.
[10]	林家帆1，郑平卫*2, 3，龚学余1，邓盛1，姜欣辰2. 托卡马克高场侧低杂波电流驱动模拟研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 105-109.
[11]	陈娅莉，卢波*，白兴宇，曾浩，梁军，王洁琼，王超. 高功率速调管双管功率合成可行性与技术方案研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(2): 124-128.
[12]	陈娅莉，卢波*，白兴宇，曾浩，梁军，王洁琼，王超，饶军. HL-2M装置低混杂波电流驱动系统高精度数字温度测量仪的研制[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(4): 296-300.
[13]	夏凡，徐媛，凌飞，叶际若，宋绍栋，季小全，马瑞，周建，孙腾飞，严龙文. 撕裂模实时主动控制系统[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(4): 394-401.
[14]	王洁琼，黄梅，卢波，冯鲲，饶军. 王洁琼，黄梅，卢波，冯鲲，饶军[J]. 核聚变与等离子体物理, 2017, 37(4): 469-474.
[15]	刘成岳1, 2, 陈美霞1，吴斌2. EAST中性束反向注入的初步实验研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2017, 37(3): 313-318.