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核工业西南物理研究院Zhong, Wulyu,迎来2023年第7篇SCI!

论论资讯 | 2023-05-01 3热度

Nuclear Fusion

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Identification of I-mode with ion ITB in NBI-heated plasmas on the HL-2A tokamak

Liang A.; Zou X.; Zhong W.; Xiao G.; Ke R.; He X.; Li Z.; Jiang M.; Yang Z.; Shi P.; Wen J.; Xue G.; Zhu Y.; Tong R.; Yuan B.; Yin J.; Liu L.; Yang Z.; Li B.; Chen W.; Yu D.; Shi Z.; Xu M.; Duan X.

Published:2023-05-01
DOI:10.1088/1741-4326/acc25d

研究背景

聚变是人类探索清洁能源的重要领域。然而,当前聚变设备中存在许多问题,例如能量损失和等离子体不稳定性等。因此,研究人员一直在寻找新的运行模式,以提高聚变设备的效率和稳定性。

研究内容

在HL-2A托卡马克上,研究人员观察到了I-模式,它具有电子温度边缘输运屏障和类似于低约束模式的边缘密度。在边缘区域还观察到了频率为f ∼ 60-160 kHz、极向波数为k θ ∼ 0.5-2.5 cm-1的弱相干模式。发现存在一个E×B速度剪切的临界值,能够触发L-I转变,而这个值比触发L-H转变的值低得多。此外,还观察到了离子内部输运屏障(ITB),ITB的形成是由于E×B速度剪切的增加,导致湍流的抑制。进一步的输运分析证实了电子温度边缘输运屏障和离子内部输运屏障的存在。电子温度边缘输运屏障和离子内部输运屏障的共存导致等离子体的约束性能得到了提高,这与高约束模式相当,表明具有ITB的I-模式可能是未来聚变设备的有趣运行方案。

研究意义

这项研究的创新之处在于发现了HL-2A托卡马克上的I-模式和离子ITB,这为未来聚变设备的运行提供了新的思路。这种I-模式与ITB的共存可以提高等离子体的约束性能,从而提高聚变设备的效率和稳定性。这项研究为聚变研究领域的进一步发展提供了重要的参考价值。

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