【摘 要】
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托卡马克反磁剪切放电位形中产生的双撕裂模是一种危险的宏观磁流体不稳定性。这种不稳定性会降低等离子体约束,限制托卡马克的βN极限(βN是等离子体热压强与磁压强之比)。
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托卡马克反磁剪切放电位形中产生的双撕裂模是一种危险的宏观磁流体不稳定性。这种不稳定性会降低等离子体约束,限制托卡马克的βN极限(βN是等离子体热压强与磁压强之比)。为了实现托卡马克装置在高βN等离子体下的长时间稳态放电,控制磁流体不稳定性是十分重要的。然而,等离子体压强对双撕裂模的影响还没有系统的研究过,该论文研究了等离子体压强对双撕裂的影响。本文采用环几何位形,程序MARS-F来进行数值研究的。当q=2有理面间的距离不同时,发现有多支不稳定的双撕裂模(m=2),并且在有限压强下,环平均曲率效应对这几支不稳定的模有不同的致稳效应,等离子体压强对最不稳定的那支模的致稳效应最好,尤其是在低等离子体压强区域。这种稳定效应是由于双撕裂模和离子的声波的共振导致的,更重要的是等离子体压强还改变了不稳定模的模结构。另外,在磁轴安全因子q0=2.2(有理面间距离较远)时,发现随着等离子体压强的增加,有一支不稳定的撕裂模变成了扭曲模,且初始不稳定的双撕裂模能够引起有限等离子体旋转。压强对双撕裂模影响的研究结果表明:当撕裂模参数△ext超出一个值,在好曲率和有限压强下,撕裂模是不稳定的。另外,不稳定的撕裂模能够引起新经典环向力矩和共振电磁力矩。而且,在初始时刻是静态的等离子体中,一个初始不稳定的撕裂模驱动出一个稳态环向等离子体流。
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