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利用 IBW 抑制 MHD 实验. Y.P.Zhao ， C.M.Qin and HT-7 team. 实验背景. A. R. D. Hazeltine , Thyagaraja 等教授早在 1992 年就从理论上预言了 , 在 m=1 有理磁面的扰动会有效抑制 m=1 模不稳定性 A. Thyagaraja, R. D. Hazeltine, A. Y. Aydemir, Phys. Fluids B 4 , 2733 (1992). - PowerPoint PPT Presentation
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利用 IBW 抑制 MHD 实验
Y.P.Zhao ， C.M.Qin
and HT-7 team
实验背景 A. R. D. Hazeltine , Thyagaraja 等教授早在 1992 年就从
理论上预言了 , 在 m=1 有理磁面的扰动会有效抑制 m=1 模不稳定性
A. Thyagaraja, R. D. Hazeltine, A. Y. Aydemir, Phys. Fluids B 4, 2733 (1992).
1995 年 Qingquan Yu. 等人曾从理论上预言了 , 在 m/n 低阶有理磁面的内侧的扰动将有效抑制低阶撕裂模不稳定性。
Qingquan Y. et al Thansactions of Fusion Technology 27 (1995)459.
在 HT-7 的 IBW 加热实验中，观察到，可以通过选择适当的 IBW 实验参数使功率沉积在 q 的低阶有理面附近，发现m=2 低阶模数的 MHD 被抑制。
Baonian Wan and Jiangang Li for HT-7 Team, Nucl. Fusion 43, 1279, 2003 L.Q.Hu,B.N.Wan et.al., 31st EPS Conference on plasma phys.London,2004 p-1.112
实验目的
由于，低阶模数的 MHD （尤其 m＝ 2， 1）对 HT-7 的危害较大，因此希望通过选择适当的纵场和 IBW 波的频率与功率，使波的功率沉积在 q的低阶有理面附近，改变电子温度压力剖面，从而达到抑制低阶模数的 MHD ，最终避免大破裂的发生。
实验结果与初步分析
IBW 250kw,24MHz, It=3808,qa=3.7
Shot 94587(300-550ms) m=2,3
By Sun Y.W
RI
Brq
rr
)(0
2
)(
2
0)1(1 2
2
)(
q
qa
a
)/1( 220 arjj
1)0(
)(
q
aq
Shot 94589(350ms);
88.0/3 arq
71.0/2 arq
10 12 14 16 18 20 22 24 26 280.955
0.96
0.965
0.97
0.975
0.98
0.985
0.99
0.995
1power deposition
Power deposition location r~13cm
Shot 92665,IBW 150kw,27MHz, qa=4.1
m=2
350 360 370 380 390 400 410 420 430-0.05
0
0.05Singular Value Decomposition
U1
350 360 370 380 390 400 410 420 430-0.05
0
0.05
U2
350 360 370 380 390 400 410 420 430-0.05
0
0.05
U3
350 360 370 380 390 400 410 420 430-0.05
0
0.05
U4
Time ( ms )
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0V1
1
2
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0V2
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0V3
1
2
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0V4
SVD analysis
14 16 18 20 22 24 26 280
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1power deposition
r (cm)
Power deposition location r~16cm
IBW modulationIBW 200kw,27MHz, It=3791,qa=4.1
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
0.5
1
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
1
2
30
210
60
240
90
270
120
300
150
330
180 0
cmr
arq
5.17~
67.0/2
14 16 18 20 22 24 26 280
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1power deposition
r (cm)
Power deposition location r~14.5cm
IBW 180kw,24MHz, It=3798,qa=4.2
总结 在 24,27MHz 频率下，都有观察到抑制 MHD
的效果 ( 另外，由于 30MHz 频率下， IBW 容易导致等离子体破裂，所以没有做 ) 。
无论是调制还是未调制的 IBW ，都观察到抑制 MHD 的效果。
电子温度升高得越多，抑制 MHD 的效果越好。 IBW 注入期间，观察到 SX 上升， Ha 下降，
约束改善比较明显。
总结
1. 由于时间关系和缺乏经验，未很好的建立 m ＝ 2 的 MHD （ m=2 的 MHD 信号较弱 ) 。
2. 米尔诺夫探针信号有三道坏。 3. 深入分析还需边界诊断的数据，例如，
朗谬探针对边界密度涨落和输运的诊断。
下一步工作
实验中观察到在 IBW 注入期间，电子温度上升维持的时间比较短，一般在 60ms 左右，而只有改变电子温度压力剖面才有可能具有较好的抑制 MHD 效果。因此，下一步实验可以考虑采用较快的 IBW 调制，选择适当的参数来获得更好的抑制 MHD 效果。
另外，可以采用监测 MHD ＝ 2的先兆信号，主动反馈，适 时调制，这样才有实用价值。
真诚感谢运行组，物理组的各位老师，同事们的热心帮助，还有 ICRF 组以及HT-7 组的所有成员的大力支持！
谢谢大家谢谢大家！
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