中国第一台准轴对称仿星器(CFQS)中粒子轨道拓扑结构研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wj841118
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中国第一台准轴对称仿星器(CFQS)是一个国际合作项目。它是由中国西南交通大学(SWJTU)和日本国家核融合科学研究所(NIFS)联合设计和研发的。该装置的环向周期数Np=2,大半径R0=1.0m,磁场强度Bt=1.0T,纵横比Ap=4。本论文基于CFQS磁场位形,系统研究了该位形下的粒子轨道拓扑结构,以及轨道间的相互转化,就该现象提出新的物理机制。首先,借助拉格朗日运动方程以及哈密顿原理,推导了粒子在Boozer磁面坐标中随时间的演化方程,即极向角、环向角和磁通随时间的演化。通过三维平衡代码VMEC计算CFQS的磁流体平衡,提供磁场位形信息,进而研究离子轨道方程。其次,CFQS的第二绝热不变量J在ρ-ζN平面的等高线轮廓存在一些远远小于其他周围J值的奇异点。我们预测这些极小值的J可能来自于捕获粒子的转化以及逃逸,因此本文研究了不同能量粒子分别为0.1ke V、1ke V、10ke V和100ke V的全域轨道,发现不同能量的粒子都存在捕获粒子轨道跃迁,这为研究粒子的损失和转化带来了明确的方向。继续就磁场位形特征和离子轨道拓扑结构,即磁场环形不均匀性、极向漂移和径向漂移深入研究,发现磁拓扑结构与磁场分量有紧密的联系,主要作用磁分量有B1,0,B1,1和B0,1。磁场环向不均匀性增强使粒子轨迹变短。极向漂移和径向漂移存在空间的耦合造成了粒子特殊的损失通道。通过模拟多粒子体在θNN空间的损失发现,大部分捕获粒子其轨道转化并在损失通道中损失。这些研究为具有局部轴对称破缺的准轴对称位形的优化提供了新的方向和基础。最后,本文对如何抑制损失通道对捕获粒子的转化损失以及优化磁位形进行了深入的探讨。在CFQS的磁位形中加入电场,即产生电场漂移。在修正的轨道扑结构中发现,在外加电场强度增加情况下,极向漂移增强,损失通道中的粒子损失率减小。这说明极向漂移提高了CFQS的磁位形约束能力。通过增大磁场分量,发现磁场不均匀性显著增强,粒子损失率减小以及特殊损失通道作用下降。但磁场不均匀性代表磁位形破缺效果更加明显。因此,增大分量需要进一步研究分析。通过改变分量零点,发现径向漂移减弱,损失通道中的粒子损失率下降。此外,还发现分量零点随着磁通的增大而移动时,产生最大J区域和粒子漂移反转。这说明分量零点的径向位置的改变,会使约束性能提高。综上,加入外加电场,改变磁场分量,移动分量零点的径向位置,都可以改变磁场不均匀性、极向漂移和径向漂移,进而提高等离子体约束。
其他文献
高光谱图像因为含有很大的信息量,使其在多种应用(医学、农作生产、矿物勘探等)方面具有很大的价值。但是较多的波段给高光谱图像的分类、识别造成了很大的困扰。因此在保证高光谱图像的应用价值的同时,对其降维处理是很有必要的。高光谱图像降维技术主要分为波段选择以及波段提取。相较于波段提取,高光谱图像波段选择不会破坏原本图像本身的物理属性,其结果解释性更强。对高光谱图像进行波段选择的实质是在对决策属性没有影响
在英语教学中,教师应该注重培养学生英语听、说、读、写四个方面的综合技能。写作作为英语的四项基本技能之一,能够准确反映学生的英语综合能力。所以英语写作教学在初中英语教学中是重要组成部分,其目的是巩固、内化学生所学的英语基本知识,从而提高学生的英语写作能力、英语表达能力、英语语篇组织能力等综合语言能力。然而目前的英语写作教学未能完成写作教学的目标,不能有效地培养学生的综合语言应用能力。这是由于在实际的
随着中蒙交流合作日益频繁,两国的关系也更加密切,蒙古国政府和人民渐渐地认识到学习汉语、了解中国文化的重要性和必要性。蒙古国政府从资金和政策上对汉语教学的开展加以支持,人民群众对此也给予了足够的重视,与此同时,中国所提供的帮助也起到了十分重要的作用。目前,蒙古国的汉语教学渐成系统,初显规模,汉语推广的成效和影响也十分显著。汉语在蒙古国的广泛传播促进了两国之间的友谊,推进了多个方面的合作,创建了共同进
语篇是一个有层级结构的关系系统,该系统由一套有限的小句关系纵横交织形成。因果关系是语篇中广泛使用的典型小句关系。本文在以往关于因果关系研究的基础上,以Hoey和Winter的小句关系为理论基础,借助“中国学习者英语语料库”(CLEC)、“中国学生万篇英语作文语料库”(TECCL)及免费的网络在线英语本族语语料库“英国国家语料库”(BNC)通过语料对比,对我国中学英语学习者在英语写作中因果关系的特点
行动导向教学理念“以行动为导向,以学生为主体,以能力为本位”,倡导学生亲身参与教学,通过行动和实践获取专业知识和职业技能,培养学生的综合职业能力,从而提高自身的综合职业能力。受主客观多种因素影响,中职学校商务英语专业学生存在英语基础薄弱,学习兴趣不高等问题。将行动导向教学法应用于中职商务英语教学,能够有效地提升学生的学习兴趣,提高教学效率,具有独特的教学优势,因此在我国的中等职业学校进行了普及与推
钙钛矿太阳电池以其优良的光电特性、高光电转换效率、低成本以及可大规模生产而得到了广泛的研究。目前,钙钛矿太阳电池的最高认证效率达到了25.2%,显示出极大的应用潜力。在高效钙钛矿太阳电池中,载流子传输层及钙钛矿活性层的选取和制备,载流子传输层/钙钛矿界面特性的调控对器件性能有决定性的影响。对于n-i-p结构的钙钛矿太阳电池,电子传输层不仅提供电子提取的途径,还影响钙钛矿活性层的光散射和化学成核。而
硕士毕业论文在高校教学体系中具有相当重要的地位。它的质量不仅代表硕士三年求学生涯的学习和研究成果,还是该校硕士培养计划中代表教学质量最重要的指标之一,故教育部在2014年规定硕士毕业论文每年都要抽检外审。因此,各校对硕士毕业论文要求严格,必须送校内外专家审核。一旦硕士毕业论文审核质量较差甚至不合格,会影响研究生正常毕业,同时给学校的教学声誉造成影响。本文以A校硕士毕业论文为例,采用数据挖掘的方法对
国防领域武器系统的研究中大科学实验装置涉及的精密物理实验样品对加工表面质量要求极高,样品表面质量将对实验结果造成重大影响,决定实验结果的可靠性,软质金属铅因为其独特的材料特性,在精密物理实验中起到了重要作用。本文采用超精密切削技术对软质金属铅进行加工处理,获得优质表面质量,确保精密物理实验结果的准确性。首先,采用超精密切削技术加工软质金属铅,探究影响加工表面质量的因素,结果表明铅在超精密切削过程中
近年来,磁浮技术在很多方面得以应用,包括,电磁悬浮列车,电动悬浮列车,高温超导磁浮车等。高温超导磁浮系统结构简单,且具有自稳定悬浮特性等诸多优势,在磁浮轴承,磁储能,飞轮储能,磁浮列车等领域具有巨大的应用潜力。然而,基于高温超导块材悬浮特性的磁浮技术已经进入到了一个瓶颈期。限制其发展的原因主要有高温超导块材制备工艺复杂难以量产,并且脆性较大,机械强度不够,热稳定性差,超导材料的均匀性较差等缺点,因
可见光驱动的光化学反应能够有效收集太阳能,从而解决能源危机及环境污染问题,因此长期以来倍受人们关注。金属氧化物半导体是最常见的光催化剂,然而其能带结构特点却极大的限制了它的实际应用,为了改善这一问题,人们进行了大量的研究。最近几年,金属表面等离激元增强的光化学反应引起了人们极大的兴趣,等离子体纳米结构具有广泛可调谐的光学性能,并且能够驱动许多反应条件苛刻的化学反应。然而,迄今为止,关于局域表面等离