近日,核聚變領(lǐng)域期刊《核聚變》(Nuclear Fusion)揭曉2016年度highlights。等離子體所論文“Study on the L–H transition power threshold with RF heating and lithium-wall coating on EAST”(2016 Nucl. Fusion 56 056013)被評選為2016年highlight。這是等離子體所論文連續(xù)第六年被Nuclear Fusion評選為highlight,EAST物理研究得到了國際聚變界越來越廣泛的關(guān)注。
為控制造價,ITER建成初期的加熱功率將剛剛達到按照經(jīng)驗定標率外推的閾值,能否順利進入H模運行,仍然存在不確定性。近幾年,接近功率閾值條件下的L-H轉(zhuǎn)換再次成為聚變界關(guān)注的焦點問題之一。EAST在鋰化壁條件、有限射頻波加熱功率下,在2010年和2012年不同縱場方向及磁場位型下分別獲得了高約束模式的等離子體放電。EAST科研團隊對比研究了不同縱場條件、不同磁場位形H模的閾值功率與L-H模轉(zhuǎn)換行為,發(fā)現(xiàn)雙零位型最容易進入H模,而且當離子梯度漂移背離主X點時L-H模轉(zhuǎn)換閾值功率較低。分析了鋰化壁條件對H模閾值功率的影響,通過研究指出邊界中性粒子再循環(huán)水平是影響L-H模轉(zhuǎn)換閾值功率的最直接原因。這些結(jié)果豐富了以射頻波等離子體加熱為主的L-H模轉(zhuǎn)換閾值功率的研究,對ITER的H模運行具有重要參考意義。
該論文重點討論了刮削層流在L-H模轉(zhuǎn)換閾值功率所起到的作用,首次揭示了低場側(cè)Pfirsh-Schlüter流主導的刮削層等離子體平行流在L-H轉(zhuǎn)換功率閾值中的重要作用。這一新的發(fā)現(xiàn)認識到作為連接主等離子體和偏濾器靶板的邊界刮削層在L-H轉(zhuǎn)換過程扮演著重要作用,為揭示L-H轉(zhuǎn)換的物理機制打開了一個新的缺口,受到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。

上、下單零偏濾器位型下刮削層平行流的極向示意圖:(a)-(b)離子梯度漂移指向上偏濾器,(c)-(d)離子梯度漂移指向下偏濾器。
Highlights of NF 2011-2016 鏈接:
http://iopscience.iop.org/journal/0029-5515/page/Highlights-of-2016
http://iopscience.iop.org/journal/0029-5515/page/Highlights-of-2015
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http://iopscience.iop.org/journal/0029-5515/page/Highlights%20of%202011