等离子体所在面向稳态托卡马克聚变堆改善高极向比压等离子体约束性能的新途径研究方面取得进展
时间 : 2020-04-10     

日前,等离子体所在面向稳态托卡马克聚变堆改善高极向比压等离子体约束性能的新途径研究方面取得进展,相关研究成果近期发表在《中国物理快报》上。  

万宝年研究员团队首次在EAST装置上发现高密度梯度有助于增强高极向比压下的Shafranov致稳效应,进一步改善等离子体能量约束、提高自举电流份额。该工作在EAST实验中通过多种加热方式的组合(每种组合下实现相同的极向比压固化了旋转和Shafranov位移对湍流的致稳效应),突显了密度梯度在等离子体约束改善中的作用,揭示了高极向比压下进一步降低湍流输运、提高约束的机理。实验在可实现的密度梯度变化范围内,特别是在全射频波电子加热、无外部动量注入条件下,通过提高密度梯度等离子体约束性能提高了20%-30%。 

EAST上的这一实验发现,一方面与未来聚变等离子体电子加热主导、低动量注入等物理条件相兼容,另一方面,未来聚变堆由于更低的等离子体碰撞率将更易实现高的密度梯度,这一机制带来的致稳效应将更强。物理上这一发现可应用于未来稳态托卡马克聚变堆,为实现更高的约束、更大的自举电流份额提供了一个潜在的新途径。 

文章链接:http://cpl.iphy.ac.cn/10.1088/0256-307X/37/4/045202