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充气缓解破裂的实验研究. 卢洪伟 周瑞杰 胡立群 凌必利 高能粒子行为研究小组 2010-01-23. 研究意义. Disruptions ITPA: MHD Stability Topical Group MDC-1 ( Disruption mitigation by massive gas injets). Runaway electrons ITPA:MHD Stability Topical Group MDC-16 ( Runaway electron generation, confinement, and loss). 研究内容.
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充气缓解破裂的实验研究 卢洪伟 周瑞杰 胡立群 凌必利 高能粒子行为研究小组 2010-01-23
研究意义 • Disruptions • ITPA: MHD Stability Topical Group MDC-1(Disruption mitigation by massive gas injets). • Runaway electrons • ITPA:MHD Stability Topical GroupMDC-16(Runaway electron generation, confinement, and loss)
研究内容 (1)研究破裂阶段的逃逸电子行为 (2)用逃逸电流缓解等离子体电流的下降率,缓解破裂对装置造成的损害(改变水平位移产生破裂)。 (3)冲入惰性气体(部分已做) [He; Ar(5%,10%,20%)+D2],寻求缓解破裂对装置造成的损害,减轻破裂下逃逸电子的抑制方法。
国外相关研究的调研 Plasma sustained by RE in JET (V. V. Plyusnin, NF 2006) Plasma sustained by RE with LHCD on FTU (J.R. Martin-Solis et al., PRL 2006)
HT-7上初步的实验结果 通过改变水平位移产生破裂。 本次提案的目的之一是:补充以前数据所缺的内容,主要是相应的能谱数据。
The suppression of runaways : • Resonant Magnetic Perturbations • Electron Cyclotron Heating • Lower Hybrid Current Drive • massive gas injection (MGI has an advantage that it can also mitigate heat loads and halo currents)
Modelling of the current quench. (a)5.3* 1021 atom of argen (b)20.9* 1021 atom of argen
Experiments in TEXTOR(PPCF) 5.3* 1021 atom of argen 20.9* 1021 atom of argen
Experimental results in TEXTOR • As the number of injected argon atoms is increased beyond about (14±2)×1021 the plateau disappears. • Both the low and high energy (>10MeV) runaway electrons are suppressed if the number of the atoms exceeds about (14±2)×1021.
Experimental arrangement 1. change the horizontal position to produce disruption.(未做) LH: Ip=100,150 kA ne= 0.8,1.0,1.5 ×1013 cm-3 ITF=4000 A PLHW=150,250,350 kW OH: Ip=100,150 kA ne=0.8,1.0,1.5×1013 cm-3 ITF=4000 A 2. Programmed massive gas injection with and without LHCD.(部分已做) LH: Ip=100,120,150 kA ne= 2.0×1013 cm-3 ITF=4000 A PLHW=250 kW OH: Ip=100,120,150 kA ne=2.0×1013 cm-3 ITF=4000 A [He; Ar(5%,10%,20%)+D2], The number of injected atoms was (0.3-4.8)*1021 * Ip should be programme-controlled
初步的实验结果 #110246充入氩气的脉冲时间长度50ms,而#110247充入氩气的脉冲时间长度是70ms。从实验结果可以看出,#110246的等离子体电流的下降率小于#110247,较小的等离子体电流下降率可以延长装置第一壁上热负荷的时间,从而减小热负荷的能量密度,减小对第一壁材料的损伤。
说明 1. 由于充气阀门的充气速率太小,因此不能适合实验提案的充气速率要求。需要发展更快的充气阀门才可以进行相关的实验研究。 2.由于放电时间的限制,尚有一些研究内容没有进行,希望在以后的实验中可以对此进行更加详细的研究。 3.本实验提案也取得的一些初步的实验结果。