轴对称环状静电模的漂移波湍流参量激发理论研究 被引量：2

1

作者 章扬忠 谢涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期304-315,共12页

本文所论述的轴对称环状静电模是指环形磁约束等离子体(如托卡马克)中环向模数为零的近理想静电流体模,它包含有测地声模和基频率与之较低的声模;也含有所谓的‘近零频带状流’.本文根据冷离子流体模型在圆形磁面构成的准环坐标系中的表... 本文所论述的轴对称环状静电模是指环形磁约束等离子体(如托卡马克)中环向模数为零的近理想静电流体模,它包含有测地声模和基频率与之较低的声模;也含有所谓的‘近零频带状流’.本文根据冷离子流体模型在圆形磁面构成的准环坐标系中的表示,对涉及以上三种模式的漂移波湍流参量激发理论,在一级环形效应近似下,进行了系统讨论,并证明了带状流的四个新命题.利用对漂移波能谱的参数化描写,注意到由漂移波能谱径向有限宽度所引发的特性,如波能传播量的双Landau奇点,揭示了有限宽度对径向δ谱所得结果的重要修正:如,对近零频带状流和测地声模的参量激发条件带来的严格限制.此外,还讨论了密度带状流在高q条件下被激发的可能性.本文选用合理的物理参数.采用图示方法详细地讨论了有关的数值结果.分析表明,测地声模和近零频带状流的参量激发不可能发生在同一小半径处;如果测地声模被参量激发,也应能观察到密度带状流. 展开更多

关键词 测地声模 近零频带状流 声模 托卡马克

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测地声模的径向“蝌蚪”定域化结构 被引量：2

2

作者 章扬忠 谢涛 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-6,共6页

从Braginskii冷离子流体模型出发,利用准环坐标系,导出了轴对称(环向模数为零的)扰动密度和扰动电位所服从的两个二维线性偏微分本征波方程。采用WKB法及Langer变换,解出了测地声模过转向点一致有效的整体模结构和分立本征频率谱;论述... 从Braginskii冷离子流体模型出发,利用准环坐标系,导出了轴对称(环向模数为零的)扰动密度和扰动电位所服从的两个二维线性偏微分本征波方程。采用WKB法及Langer变换,解出了测地声模过转向点一致有效的整体模结构和分立本征频率谱;论述了不存在连续谱解的原因;指出Schrdinger意义下的径向高激发态对应了近零频模;论证了与测地声模定级分析的自洽性将导致"蝌蚪"定域化;并讨论了"蝌蚪"定域化理论与实验上所观察到的"多个测地声模共存"现象之间的关係。 展开更多

关键词 测地声模 低-高模转换 蝌蚪定域化 Langer变换

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测地声模的扰动磁场与扰动磁矢分析 被引量：1

3

作者 任海骏 《集成技术》 2018年第4期10-15,共6页

测地声模是经典的静电振荡,通常的处理方法忽略了其磁场扰动,但严格的磁流体力学分析表明,磁场扰动在β量级。该文从理想磁流体力学方程组出发,通过严格的线性分析,得到了测地声模激发期间,扰动磁场及对应的扰动磁矢的表达式,并与回旋... 测地声模是经典的静电振荡,通常的处理方法忽略了其磁场扰动,但严格的磁流体力学分析表明,磁场扰动在β量级。该文从理想磁流体力学方程组出发,通过严格的线性分析,得到了测地声模激发期间,扰动磁场及对应的扰动磁矢的表达式,并与回旋动理学下的结果进行比对。 展开更多

关键词 测地声模 托卡马克 磁约束 磁流体力学

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托卡马克等离子体环向转动对测地声模的影响

4

作者 谢宝艺 余俊 +2 位作者 龚学余 陈铀 余江妹 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期8-13,共6页

采用回旋动理学方程推导得到了环向转动托卡马克等离子体中测地声模的色散关系,分析了环向转动对测地声模、低频模和声波分支的频率以及无碰撞阻尼率的影响。结果表明,测地声模的频率会随着环向转动马赫数而逐渐增大,而其无碰撞阻尼率... 采用回旋动理学方程推导得到了环向转动托卡马克等离子体中测地声模的色散关系,分析了环向转动对测地声模、低频模和声波分支的频率以及无碰撞阻尼率的影响。结果表明,测地声模的频率会随着环向转动马赫数而逐渐增大,而其无碰撞阻尼率则会随着环向转动马赫数而迅速减小。此外,低频模和声波分支的频率以及无碰撞阻尼率都会随着环向转动马赫数而逐渐减小,其中环向转动对声波分支的频率以及无碰撞阻尼率的影响非常小,基本上可以忽略。 展开更多

关键词 环向转动 测地声模 低频模 声波分支 无碰撞阻尼

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测地声模的径向随机定域化

5

作者 章扬忠 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期97-101,共5页

在文献[1]中,通过分析实验上观察到的测地声模的小密度-电位比与测地声模谐波定级的自洽性,论证了测地声模是在转向点附近一种"蝌蚪状"的定域结构,但没有给出导致这种结构的物理机制。从随机媒质对波传播产生定域化的角度进... 在文献[1]中,通过分析实验上观察到的测地声模的小密度-电位比与测地声模谐波定级的自洽性,论证了测地声模是在转向点附近一种"蝌蚪状"的定域结构,但没有给出导致这种结构的物理机制。从随机媒质对波传播产生定域化的角度进行了探讨,采用测地声模由漂移波湍流参量激发的产生模型,计算了随机定域化导致的也是文献[1]所关注的相干长度。讨论了与实验观测比较的有关问题。 展开更多

关键词 测地声模 径向局部模 随机定域化 Anderson定域化 托卡马克

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托卡马克等熵平衡条件下等离子体环向转动对带状流的影响

6

作者 谢宝艺 余俊 +2 位作者 龚学余 陈铀 余江妹 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期208-212,共5页

采用流体模型理论推导了等熵平衡条件下环向转动托卡马克等离子体中带状流的色散关系。从理论上分析了环向转动对测地声模、低频带状流和声波的频率、压力和密度扰动量的影响。结果表明,环向转动对低频带状流的频率没有影响,但会使测地... 采用流体模型理论推导了等熵平衡条件下环向转动托卡马克等离子体中带状流的色散关系。从理论上分析了环向转动对测地声模、低频带状流和声波的频率、压力和密度扰动量的影响。结果表明,环向转动对低频带状流的频率没有影响,但会使测地声模的频率逐渐增大。此外,存在环向转动时,低频带状流会具有驻波形式的压力和密度扰动量,且测地声模和声波可以沿着极向传播。而且还发现,等熵平衡可以看成是等温平衡的一种特殊情况。 展开更多

关键词 环向转动 等熵平衡 测地声模 低频带状流 声波

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径向电场对离子温度梯度模稳定性的影响

7

作者 陈凝飞 魏广宇 仇志勇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期167-176,共10页

为了理解托卡马克装置中给定径向电场对离子温度梯度模(ITG)稳定性的影响,基于非线性回旋动理学理论和气球模表象推导了环位形下包含径向电场引起的极向流和密度扰动影响的ITG的本征模方程,并分别在长/短波长极限下研究了高能量粒子诱... 为了理解托卡马克装置中给定径向电场对离子温度梯度模(ITG)稳定性的影响,基于非线性回旋动理学理论和气球模表象推导了环位形下包含径向电场引起的极向流和密度扰动影响的ITG的本征模方程,并分别在长/短波长极限下研究了高能量粒子诱发测地声模(EGAM)所伴随的径向电场对ITG的本征频率、增长率和平行模结构的影响.不仅对该本征模方程进行了理论研究,还使用本征矩阵法对其进行数值求解,以便对理论结果进行验证.研究发现EGAM伴随的电场引起的极向转动会大幅降低ITG的增长率,而极向模数m=1的密度扰动对ITG的线性稳定性影响很小.这一结果与一般认为的带状流通过极向流剪切抑制湍流的结果是一致的.除此之外,使用本文发展的一般性方法也可以研究高能量粒子激发的阿尔芬不稳定性与漂移波湍流通过阿尔芬不稳定性激发带状结构发生的间接非线性相互作用,即带状结构所伴随的径向电场通过极向转动和密度扰动影响ITG的稳定性.该间接非线性通道可以作为对主导背景等离子体输运的微观湍流和主导高能量粒子输运的阿尔芬不稳定性之间的直接相互作用通道的补充. 展开更多

关键词 离子温度梯度模 径向电场 高能量粒子诱发测地声模 非线性回旋动理学理论

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中国环流器二号A(HL-2A)实验进展 被引量：2

8

作者 董家齐 严龙文 段旭如 《科技导报》 CAS CSCD 2007年第16期61-67,共7页

中国环流器二号A(HL-2A)装置经过最近2年的改进和提高,电子回旋加热功率达到2MW,增加了液氮温度分子束加料系统,三台阶带状流探针阵列、微波反射仪和汤姆逊散射等诊断系统等。利用其所具备的条件,在该装置上开展先进托卡马克实验,进行... 中国环流器二号A(HL-2A)装置经过最近2年的改进和提高,电子回旋加热功率达到2MW,增加了液氮温度分子束加料系统,三台阶带状流探针阵列、微波反射仪和汤姆逊散射等诊断系统等。利用其所具备的条件,在该装置上开展先进托卡马克实验,进行了磁约束聚变科学关键课题的研究;在若干领域,取得了重要物理实验成果,包括首次在托卡马克装置上观测到测地声模带状流的环向对称性和三维结构,创造了电子温度达到5000万度的国内纪录等;在其他领域,比如偏滤器物理、等离子体旋转、高能电子的作用、粒子和能量约束及磁流体不稳定性等方面,积累了丰富的实验数据。该装置的升级与改造工作正在研发之中。 展开更多

关键词 核聚变 托卡马克 环流器二号A(HL-2A) 测地声模带状流

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高能量粒子测地声模与Dimits区漂移波相互作用

9

作者 魏广宇 陈凝飞 仇志勇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期155-165,共11页

基于包含驱动和阻尼的三波非线性相互作用模型,构建了一个描述高能量粒子测地声模(EGAM)与Dimits区漂移波湍流相互作用的系统,并在系统的线性增长及非线性振荡阶段分别进行了解析和数值研究.更进一步的数值结果表明,在忽略EGAM的贡献时... 基于包含驱动和阻尼的三波非线性相互作用模型,构建了一个描述高能量粒子测地声模(EGAM)与Dimits区漂移波湍流相互作用的系统,并在系统的线性增长及非线性振荡阶段分别进行了解析和数值研究.更进一步的数值结果表明,在忽略EGAM的贡献时,该系统具有随着线性驱动/阻尼率等参数的变化,从极限环振荡经历倍周期分岔最终进入混沌的行为特征.在此基础上,形式上构建了本系统的非线性饱和Dimits区,并研究了EGAM对Dimits区漂移波的影响.结果表明,对于不同幅度和频率的EGAM,被调制后的漂移波将表现出受到激发或抑制的效果.对此,采用相空间分析的方法给出了相应的解释. 展开更多

关键词 漂移波 带状流 高能量粒子测地声模 三波非线性耦合

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一种离子温度分布下的测地声模连续谱的参量激发

10

作者 余俊 龚学余 黄千红 《南华大学学报（自然科学版）》 2012年第3期5-8,共4页

在离子温度为非均匀的等离子体中漂移波激发测地声模连续谱的过程中,对测地声模固有频率的径向分布函数的不均匀部分取双曲正切函数的情况,研究了漂移波边带模和测地声模连续谱的径向结构以及测地声模增长率.数值结果表明漂移波边带模... 在离子温度为非均匀的等离子体中漂移波激发测地声模连续谱的过程中,对测地声模固有频率的径向分布函数的不均匀部分取双曲正切函数的情况,研究了漂移波边带模和测地声模连续谱的径向结构以及测地声模增长率.数值结果表明漂移波边带模的径向结构分布图都与简谐振荡都很接近,测地声模连续谱的能量都主要集中在参量激发的共振点附近,而测地声模增长率和泵波振幅的平方成正比. 展开更多

关键词 测地声模连续谱 参量激发 漂移波

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测地声模连续谱参量激发过程的数值研究

11

作者 余俊 施文龙 《应用物理》 2012年第3期98-101,共4页

为了验证Yu和Dong给出的解析结果的合理性,用数值计算的方法对离子温度为非均匀的等离子体中测地声模连续谱的非线性激发过程进行了研究。数值计算的结果表明,漂移波边带模的径向结构分布图与简谐振荡都很接近,这说明Yu和Dong对参量激... 为了验证Yu和Dong给出的解析结果的合理性,用数值计算的方法对离子温度为非均匀的等离子体中测地声模连续谱的非线性激发过程进行了研究。数值计算的结果表明,漂移波边带模的径向结构分布图与简谐振荡都很接近,这说明Yu和Dong对参量激发方程的解析求解的出发点是合理的。对于一定的离子温度分布,在一定共振频率的条件下,测地声模连续谱的增长率与漂移波的振幅的平方成正比,这和Yu和Dong给出的相关的解析结果的结论一致。根据所求出的漂移波边带模的径向分布,可以计算出测地声模的径向结构分布。计算的结果表明,测地声模连续谱的振幅在共振点附近具有最大值。 展开更多

关键词 测地声模连续谱 参量激发 漂移波

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