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鍵的問題。在托卡馬克裝置放電運行過程中,一般需要通過正確的反饋控制放電參數使放電達到最優(yōu)化。然而,在放電過程中大部分放電參數并不能直接測量,如等離子體放電位形、內部安全因子剖面等等參數。因此,重建等離子體放電位形是托卡馬克裝置放電運行的重要課題,而托卡馬克內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,進行準確快速的平衡重建需要進行大量的等離子體平衡計算,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;給出了幾種Grad-Shafranov方程的解法,并對各種解法的優(yōu)缺點進行了比較。介紹了采用格林函數算法求解Grad-Shafranov方程的EFIT程序,并對程序的內部算法進行了研究和推導,展現了EFIT程序的結構和工作流程。根據J-TEXT托卡馬克裝置含鐵芯的特點,對EFIT程序采用膠卷盒模型進行了平衡重建。在放電信號和磁測量信號準備階段,通過MDSPLUS接口程序獲取信號數據,并對有用信號進行處理,獲得平衡反演計算輸入參量。通過EFIT程序對J-TEXT裝置進行平衡反演計算,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Shafranov shift的理論值做了推導計算,對參數之間的反演,理論計算,和實際測量值進行了比較分析,為實驗的診斷測量提供必要的數據和參考。通過實驗診斷測量,可以很好的進行等離子體內部參數反演,證明EFIT程序滿足J-TEXT托卡馬克裝置的運行。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TL631.24

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本文編號：2825333