J-TEXT托卡馬克等離子體平衡與反演計算.pdf

1、托卡馬克等離子體平衡問題是核聚變研究中的一個基本而又關(guān)鍵的問題。在托卡馬克裝置放電運(yùn)行過程中，一般需要通過正確的反饋控制放電參數(shù)使放電達(dá)到最優(yōu)化。然而，在放電過程中大部分放電參數(shù)并不能直接測量，如等離子體放電位形、內(nèi)部安全因子剖面等等參數(shù)。因此，重建等離子體放電位形是托卡馬克裝置放電運(yùn)行的重要課題，而托卡馬克內(nèi)部的平衡建立和反演計算可以為此提供幫助。
　　在托卡馬克裝置實驗中，進(jìn)行準(zhǔn)確快速的平衡重建需要進(jìn)行大量的等離子體平衡計算，

2、而作為描述等離子體平衡問題的Grad-Shafranov方程則是等離子體平衡重建的關(guān)鍵。論文圍繞 Grad-Shafranov平衡方程展開，并對 Grad-Shafranov平衡方程作了推導(dǎo)；給出了幾種 Grad-Shafranov方程的解法，并對各種解法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。介紹了采用格林函數(shù)算法求解Grad-Shafranov方程的EFIT程序，并對程序的內(nèi)部算法進(jìn)行了研究和推導(dǎo)，展現(xiàn)了EFIT程序的結(jié)構(gòu)和工作流程。
　　根據(jù)J

3、-TEXT托卡馬克裝置含鐵芯的特點(diǎn)，對EFIT程序采用膠卷盒模型進(jìn)行了平衡重建。在放電信號和磁測量信號準(zhǔn)備階段，通過 MDSPLUS接口程序獲取信號數(shù)據(jù)，并對有用信號進(jìn)行處理，獲得平衡反演計算輸入?yún)⒘?。通過EFIT程序?qū)-TEXT裝置進(jìn)行平衡反演計算，研究了J-TXET托卡馬克裝置等離子體平衡位形和其它參數(shù)的演變，并通過實驗電子回旋輻射 ECE診斷測量和電子密度測量對平衡參數(shù)Shafranov shift的理論值做了推導(dǎo)計算，對參數(shù)之