PDF《ΗΤ − 7 超导托卡马克最新实验进展》

1 ? 上升到

1 ? 软÷射线辐射表明 等离子体能量大大增加 粒子约束也得到了很好的改善

214 双波联合实验 全部利用波对等离子体加热和驱动是 * 超导托卡马克有别于国外同类型装置的特色之一 在高功率密度条件下 由于天线在高功率负荷下产 生的杂质会大大降低等离子体的约束行为 因此兆 瓦级波加热一直是一个较难的研究课题 高功率长 脉冲一直是 * 超导托卡马克所追求的目标 * 已经实现总加热功率超过 ? 的高参数放电 等离子体电流为 欧姆加热功率为 ? 离 子回旋的注入功率为 ? 低杂波的注入功率为 ? 辅助加热功率是欧姆功率的两倍以上 等离 子参数也有较大的提高 密度增加了两倍 电子温度 超过 ? 通过有效的硼化和氦清洗并合理地注入低杂波 和离子伯恩斯坦波 可以使等离子体约束达到一个 更高的状态 在低杂波和离子伯恩斯坦波相互作用 的时段内 等离子体环电压突然从 ? 降低到 ? 左右环电压的降低表明 低杂波的驱动效率增加 即 在更低的环电压下驱动出同样的电流 与此同时 等 离子体密度增加了 倍而Α辐射却有明显的下 降 表明等离子体粒子约束行为大大得到改善 由于 离子伯恩斯坦波的作用 电子温度也有了增加 在单 离子伯恩斯坦波注入时段 电子温度从

1 ? 增至

1 ? 在低杂波和 ? 的共同作用下 电子温度 继续升高至

1 ? 因此在加波时间区间 无论是 等离子体的约束性能和驱动及加热效率都有较大的 提高

215 低环压启动实验 成功地实现低环电压启动 也是 * 实验的 一重大进展 低环电压启动对未来超导托卡马克聚 变堆来说意义重大 * 装置由于存在较高的杂 散场 因而一般欧姆放电的击穿电压在 ? 以上 同时电流上升率在起始阶段很难低于 Π 作为 下一代全超导托卡马克 国家/ 九五0重大科学工程 / * 0装置的先行实验 我们分别利用低杂波和 离子回旋波进行预电离和加热 成功将击穿电压降 至?以下 起始段的电流上升率下降至

1 Π 随后 又利用两支波的不同特性 将离子回旋波主要 用作预电离 降低击穿环电压 将低杂波主要用于电 流的启动 并将两支波同时作用于等离子体电流建 立的起始段 离子回旋注入功率 ? 低杂波注入 功率 ? 从而使击穿电压进一步降低至

1 ? 电流的上升率小于

1 Π 完全达到 * 的 设计指标 从而大大降低超导极向场在电流快速变 化的起始段引发失超的可能性

216 长脉冲实验 高参数稳态运行是磁约束托卡马克位形建堆的 必要条件 目前几乎世界上所有托卡马克都是脉冲 运行 仅法国的 * ∞ ≥ ° 超导装置实现了高参 数两分钟放电 其他放电长度超过 的装置为数很 少 高参数长脉冲放电是工程技术 ! 物理及诊断多方 面的综合标志 难度也较大 * 实验围绕这一目 标也做了大量的工作 年初开始的实验在这一 方面有较大的进展 取得了可喜的成果 首先 我们成功地将多变量控制和软件解耦技 术运用于等离子体的反馈控制之中 使得等离子体 电流和位形的精确控制得以实现 其次 在低杂波驱 动!射频加热 ! 射频壁处理和等离子体与壁相互作用 方面的进展为长脉冲放电打下了坚实的基础 在等 离子体电流为 ! 弦平均密度为

1 ? ! 电 子温度为 ? 条件下 放电时间接近 在放电后 期1开始 由于等离子体对限制器的过大的热负 荷 造成限制器过热而出气 返流急剧增大 使密度 难以控制 最后造成放电中止 图 为高参数长脉冲放电 装置经过硼化处理 达到非常好的壁状态 即杂质含量极低 在此条件 下 提高等离子体电流至 密度为 ? 多脉冲汤姆孙 * 散射分布 !∞≤∞ 以及软 ÷ 射 线能谱三种诊断的测量都表明中心电子密度超过