闫星辰，胡双辉,郑义鸿

(贵州大学 理学院，贵州 贵阳 550025)



超导托卡马克KSTAR中的离散阿尔芬本征模

闫星辰，胡双辉*,郑义鸿

(贵州大学 理学院，贵州 贵阳 550025)

超导托卡马克更容易实现高参数稳态运行，逐渐成为磁约束核聚变反应装置的发展趋势。αTAE( α-induced toroidal Alfvén eigenmode)是一种由α(α是一种压强梯度标度)诱导的阿尔芬本征模，容易被高能量粒子激发为不稳定模式，影响托卡马克的稳态运行。在研究的参数条件下模拟发现KSTAR超导托卡马克中αTAE在小半径方向上分布很广，不同的安全因子q位形下KSTAR托卡马克中的αTAE分布的情况也不同，最后探讨了αTAE被高能量粒子激发为不稳定模式的情况。

阿尔芬本征模；高能量粒子；托卡马克

随着全球社会经济的发展，能源短缺问题越来越严重，常规化石能源的问题也日渐突出，人们试图通过获取聚变能来做到一劳永逸。随着对核聚变能的研究，磁约束核聚变受到了很多科学家的重视。自1968年前苏联物理科学家阿齐莫维奇(Artsimovich)领导建成的磁约束核聚变装置T-3托卡马克至今[1]，托卡马克逐渐成为了受控磁约束核聚变的主流装置。现如今超导托卡马克已有逐渐替代常规托卡马克装置的趋势，因为超导托卡马克更容易实现高参数稳态运行。在托卡马克聚变反应的研究过程中，人们发现了大量的阿尔芬不稳定性，如TAE[2]、EPM[3]、RSAE[4]、EAE[5]等。αTAE是一种高n(环向模数)离散的阿尔芬本征模式，是由α(α=-q2Rdβ/dr，q是安全因子，R是大半径，r是小半径，β是磁压比)引起的气球模驱动效应在磁场线方向上形成势阱从而捕获的磁流体力学本征模式。……