經(jīng)過多年的努力,EAST上的彈丸加料系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)態(tài)連續(xù)注入。近期,等離子體所托卡馬克物理研究室胡建生研究員課題組在彈丸加料實驗方面取得新進展,相關成果以“Density compensation and stored energy recovery in resonant magnetic perturbation suppressed edge-localized mode H-mode plasmas using pellet fueling on EAST”(“EAST上共振磁擾動抑制邊界局域模情況下彈丸加料補償?shù)入x子密度與恢復儲能研究”)為題發(fā)表于核聚變領域頂級期刊Nuclear Fusion雜志上(Jilei Hou, et al Nucl. Fusion 2019 59 096039)。
彈丸注入加料是未來國際熱核聚變實驗堆(ITER)運行過程中重要的加料手段,而共振磁擾動(RMP)是ITER緩解邊界局域模(ELM)的重要手段,如何實現(xiàn)這兩種方式的兼容對未來ITER的運行非常有意義。針對該問題,課題組成員首次在EAST托卡馬克上利用彈丸注入的方式對邊界局域模被RMP完全抑制的高約束模等離子體進行了加料。結(jié)果表明,彈丸加料能夠顯著補償RMP引起的密度排出效應,同時也能使下降的等離子體儲能得到恢復,如圖1所示。此外,通過在對比相似條件彈丸和超聲分子束注入加料的實驗結(jié)果,可以看出彈丸加料更容易恢復等離子體儲能,如圖2所示。
該研究得到了EAST團隊及其合作者的大力支持,并且獲得了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助?! ∥恼骆溄樱?a >https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ab2bd3
圖 1 5發(fā)氘彈丸連續(xù)注入補償RMP引起的密度損失,同時改善等離子體約束
圖 2 RMP抑制ELM情況下,彈丸加料與超聲分子束加料改善等離子體性能的效果對比