J-TEXT学术报告第28期

报告人： 刘明海（HUST）

时 间： 2015年09月18日（周五）14:30

地 点： 二楼会议室

题 目： 等离子体平衡的多态并存现象

摘要：

等离子体在磁场中的自然表现是逆磁的，等离子体行为发生局部磁性（顺-逆）转变时， 等离子体参数（包括旋转速度）怎么演变？本工作从载流的等离子体动量守恒方程出发，把流场效应看成一阶小量，根据环对称性及平衡磁面性质给出了自洽的环向电流密度表达式，然后在小环坐标系中求解Grad—Shafranov方程获得平衡磁面；对于不可压缩流体，如果把流函数和环向速度设定在平衡磁面上，则此时等离子体压强、极向电流与平衡磁面的分离有极小值，此流场称为自洽流场。由弯晶谱仪在J-TEXT装置的芯部测量所得的逆电流旋转速度、光谱在0.8a左右测得的杂质速度（代表主离子旋转速度）作为边界值，从而可以求得整个自恰流场分布。

目前J-TEXT装置的欧姆放电表现为顺磁行为（Beta值很低），能否实现高参数运行？或者说需要什么样的条件和驱动手段才能达到？ 数值结果表明：在维持等离子体放电电流（Ip）大致相同的情况下，等离子体平衡允许多种状态（全顺磁、顺-逆转变，全逆磁）的存在；当等离子体处于全逆磁状态时，约束性能最好（Beta值大于1）。边界内缘由顺磁向逆磁转变时，等离子体约束增强。因此如果局部驱动（NBI、偏压电极、SMBI）使等离子体拥有“逆磁属性”，则有利于等离子体约束性能的提高。

报告还探讨磁面坐标的芯部适用性问题，等离子体转动状态的改变（剪切流）与台基的形成，欢迎实验、理论同行的师生参与讨论与指正！