SUNIST球形托卡馬克的MHD不穩(wěn)定性研究.pdf

1、球形托卡馬克是環(huán)徑比A（A=R/a，R和a分別是等離子體的大環(huán)半徑和小環(huán)半徑）接近1的非傳統(tǒng)托卡馬克裝置，其由于結(jié)構(gòu)緊湊，更易實現(xiàn)高β(β=2μ0〈P〉/B2，等離子體的熱能與磁能之比）值，更好的磁流體穩(wěn)定性（magnetohydrodynamic stabilities，簡稱MHD穩(wěn)定性）等優(yōu)勢，近20多年來得到了廣泛的重視和研究。實驗研究表明球形托卡馬克仍然發(fā)生各種MHD不穩(wěn)定性，如垂直位移不穩(wěn)定性(vertical displac

2、ement event，VDE)，鋸齒振蕩(sawtooth)，扭曲不穩(wěn)定性(kink modes)，新經(jīng)典撕裂模(neoclassical tearing mode，NTM)，邊界定位模(ELM)，內(nèi)部重聯(lián)事件(IRE)及各種微觀不穩(wěn)定性等。因此研究MHD不穩(wěn)定性發(fā)生的基本條件和物理機制，探索避免或控制MHD不穩(wěn)定性的可行途徑，提高球形托卡馬克運行參數(shù)，是球形托卡馬克研究中一個重要而基礎(chǔ)的問題。
　　 SUNIST是我國建立的

3、第一個球形托卡馬克裝置，自2002年放電以來，已經(jīng)觀察到了豐富的MHD不穩(wěn)定性現(xiàn)象，如Mirnov振動，內(nèi)部重聯(lián)事件(IRE)等。然而對擾動基本特征，如擾動的模數(shù)，頻率未有系統(tǒng)的分析和研究。本文利用磁探針診斷對SUNIST球形托卡馬克上的Mimov擾動進行了測量和分析，利用奇異值分解(SVD)方法對擾動的環(huán)向和極向模數(shù)進行了分辨，并給出了放電過程中的模數(shù)時間演化過程。
　　 理論和實驗研究表明適當?shù)牡入x子體旋轉(zhuǎn)和剪切流的存在將改