測(cè)地聲模(GAM,Geodesic Acoustic Mode)是帶狀流的高頻分支,具有有限的振蕩頻率,并且其電勢(shì)模結(jié)構(gòu)在環(huán)向?qū)ΨQ(chēng)極向近似對(duì)稱(chēng)。高能量粒子可以與測(cè)地聲模相互作用,并激發(fā)出一只新的模,即高能量粒子激發(fā)的測(cè)地聲模(EGAM)。在本文中,我們采用了 一個(gè)動(dòng)理學(xué)-流體混合模型代碼,來(lái)模擬研究全局域EGAM的各種性質(zhì)。我們系統(tǒng)地研究了在托克馬克等離子體中,尾隆分布下的EGAM。我們研究了不同高能量粒子分布下EGAM的高能量粒子壓強(qiáng)激發(fā)閾值,發(fā)現(xiàn)在尾隆分布下的高能量粒子壓強(qiáng)激發(fā)閾值很低。通過(guò)對(duì)EGAM的模結(jié)構(gòu)的模擬研究,我們發(fā)現(xiàn)了當(dāng)高能量粒子分布從尾隆分布到慢化分布的演化過(guò)程中,EGAM的本征模結(jié)構(gòu)會(huì)變得越來(lái)越寬。我們也研究了高能量粒子速度對(duì)EGAM的影響,發(fā)現(xiàn)EGAM的頻率隨著高能量粒子速度的增大而單調(diào)遞增,其增長(zhǎng)率會(huì)在v/vA=0.3達(dá)到一個(gè)峰值。在高能量粒子回旋半徑增大的過(guò)程中,尾隆分布下的EGAM模結(jié)構(gòu)的徑向結(jié)構(gòu)也會(huì)逐漸變寬。在EGAM的非線性階段的時(shí)頻分析中,我們發(fā)現(xiàn)慢化分布下EGAM的頻率啁啾主要是向上,這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 聚變能源
    1.2 磁約束聚變
        1.2.1 仿星器(Stellarator)
        1.2.2 托克馬克(Tokamak)
    1.3 等離子體加熱
        1.3.1 歐姆加熱(Ohmic heating)
        1.3.2 中性束注入(Neutral beam injection)
        1.3.3 射頻波加熱
    1.4 帶狀流簡(jiǎn)介
        1.4.1 等離子體帶狀流
        1.4.2 測(cè)地聲模(GAM)
        1.4.3 測(cè)地聲模(GAM)與湍流相互作用
        1.4.4 高能離子與GAM相互作用
    1.5 高能量粒子產(chǎn)生的不穩(wěn)定性
        1.5.1 高能量粒子模
        1.5.2 魚(yú)骨模
    1.6 本文結(jié)構(gòu)
2 高能量粒子激發(fā)的測(cè)地聲模(EGAM)
    2.1 慢化分布下的高能量粒子激發(fā)的測(cè)地聲模(EGAM)
    2.2 尾隆分布下的高能量粒子激發(fā)的測(cè)地聲模(EGAM)
    2.3 高能量粒子激發(fā)的測(cè)地聲模(EGAM)的相關(guān)性質(zhì)
3 尾隆分布下高能量粒子激發(fā)的測(cè)地聲模(EGAM)的線性模擬
    3.1 理論模型
    3.2 模擬結(jié)果
        3.2.1 分布函數(shù)對(duì)EGAM的影響:尾隆分布vs慢化分布
        3.2.2 高能量粒子壓強(qiáng)對(duì)EGAM的影響:激發(fā)閾值
        3.2.3 高能量粒子速度對(duì)EGAM的影響
        3.2.4 高能量粒子回旋半徑對(duì)EGAM的影響
        3.2.5 高能量粒子拋射角與EGAM的關(guān)系
        3.2.6 EGAM的非線性模擬
4 總結(jié)與討論
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3908541