垂直不穩(wěn)定性調(diào)研VDEs課件

HALO電流調(diào)研

陳大龍

201112.21HALO電流調(diào)研陳大龍1自然現(xiàn)場—月暈CCD上觀察到的暈電流（halocurrent）shot:36790背景—whatishalo?2自然現(xiàn)場—月暈CCD上觀察到的暈電流（halocurren

報告內(nèi)容halo電流產(chǎn)生機制調(diào)研（1）垂直不穩(wěn)定性的研究（2）halo電流的描述各大型托卡馬克中halo電流研究的調(diào)研（JET、ASDEX-U、JT-60U）（待完成……）EAST裝置中halo電流的測量（halo羅柯線圈的分布、CCD上觀察到halo電流、Eastscope上有關(guān)halo電流的信號）下一步工作3報告內(nèi)容3

（1）垂直不穩(wěn)定性調(diào)研（VDEs）

二維模型下等離子體平衡（R、Z方向）R方向的平衡

的方向總是指向真空室內(nèi)壁ZR—R方向垂直場只要是通過PF11、PF12、PF13、PF14提供的（這四個線圈的電流都是與等離子體電流方向反向）ZRFzFz這個場主要是后面的快控線圈IC1、IC2提供的，其他線圈雖然也有提供，但是響應(yīng)時間尺度太大Z方向的平衡4（1）垂直不穩(wěn)定性調(diào)研（VDEs）

二維模型下等離子體

穩(wěn)定的位形（垂直方向是穩(wěn)定的）不穩(wěn)定的位形（垂直方向是不穩(wěn)定的）兩種等離子體位形參考文獻：錢金平。EAST平衡反演與垂直不穩(wěn)定性研究5穩(wěn)定的位形（垂直方向是穩(wěn)定的）不穩(wěn)定的位形（垂直方向是不穩(wěn)Halo電流在t=6.265s時開始出發(fā)，在等離子體未碰壁之前都是在SOL中流動，在t=6.286s時halo電流達到最大（2）Halo電流的描述Halo電流的驅(qū)動機制是電壓，由于垂直不穩(wěn)定性（dZj/dt），導致環(huán)向磁通量和極向磁通量的改變+環(huán)向等離子體電流的熄滅(dIp/dt）Halo電流從SOL(刮殼層)流出，當?shù)入x子體接觸偏濾器時，電流從內(nèi)靶板進入，經(jīng)過DOME,從外靶板流出，再回到SOL（刮殼層），形成回路。halo電流是成螺旋狀的(極向、環(huán)向都有電流)VDEshalo電流Y.Neyataniet.alCharacteristicsofHaloCurrentinJT-60UMAX6Halo電流在t=6.265s時開始出發(fā)，在等離子體熱量熄滅過程中，Te：1-1.8keV迅速降低到20-50eV.在隨后的Ip熄滅過程中,Te基本都是10eV,1ms之后halocurrent達到最大等離子電流增大,由于急速改變內(nèi)部電感磁力線重連事件(Plasmacurrentincreasesduetorapidreconnectioneventschanginginternalinductance)???Ip:等離子體電流Ih:halo電流Eth:熱能Zcurr:垂直位移中等離子體電流中心的電流Y.Neyataniet.alCharacteristicsofHaloCurrentinJT-60UG.Pautassoetal.ThehalocurrentinASDEXUpgrade熱量熄滅電流熄滅……Halo電流產(chǎn)生———最大thermalquench

currentquench三次放電，不同炮中的Te7熱量熄滅過程中，Te：1-1.8keV迅速降低到2TPF=環(huán)向最大的halo電流/環(huán)向平均halo電流JT-60U上TPF是通過6個窗口內(nèi)靶板上的羅柯線圈測出來的，與Ip0關(guān)系不大(3.6at1.0MA,3.2at1.8MA)NuclearFusion,Vol.39,No.4TPF:1.4~3.6EAST:2Nucl.FusionV.39/NO.12,1999halo電流的危害（電磁力的估計）TPF?工程上為了估算電磁力時引進的8TPF=環(huán)向最大的halo電流/環(huán)向平均halo電流Nu

Halo電流從等離子體流向第一壁，和環(huán)向場左右產(chǎn)生一個的力JET石墨瓦脫落及其固定軌道變形；AlcatorC-MOD和JT-60等裝置上發(fā)現(xiàn)面臨等離子體第一壁部件固定螺栓彎曲、瓦片破損和真空室殼體的局部變形。9Halo電流從等離子體流向第一壁，和環(huán)向場左右產(chǎn)生一個處理halo電流現(xiàn)有對策1通過粒子注入丸的方法(強輻射)去減少等離子體破裂的發(fā)生及halo電流的產(chǎn)生；(JT-60U、ASDEX-U、DIII-D、JET)2采用預測量的方法，通過判斷VDE發(fā)生的前兆，使得等離子體的拉長比（k）變小。10處理halo電流現(xiàn)有對策1通過粒子注入丸的方法(強輻射)去HALO電流的減小與避免JT-60UJT-60U是充氖氣，從圖中可以發(fā)現(xiàn)從0.3降到0.12（其實Ih降低了2.5倍，TPF沒多大變化）Y.NeyatanietalCharacteristicsofHaloCurrentinJT-60U11HALO電流的減小與避免JT-60UY.NeyataniHALO電流的減小與避免JETVDEs的發(fā)生是通過向上的一個力同時關(guān)閉快控電源紅線表示的是沒有充氣時候的VDEs,藍線表示的是在能量熄滅期間，通過DMV窗口向等離子體充有Ar/D2混合氣體，壓強是3.2MPa（32個標壓）結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)halo電流減小了一半（未充氣時halo電流400KA，充氣后是200KA）M.Lehnen.etal

DisruptionMitigationbyMassiveGasInjectioninJET12HALO電流的減小與避免JETVDEs的發(fā)生是通過向上的一EAST上halo電流的研究Rogowski線圈測量4組*8個羅柯/組，共32個羅柯信號名：Haloik1n~haloik8n,halono1n~halono8n,Halobc1n~halobc8n,halofg