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TSC对托卡马克等离子体欧姆放电模拟

李佳鲜  潘宇东  张锦华  
【摘要】:TSC程序(Tokmak Simulation Code)是美国普林斯顿大学等离子体物理实验室(PPPL)开发的托卡马克模拟程序,该程序是一个自由边界轴对称托卡马克等离子体随时间的演变以及和它相关控制系统的数值模拟程序。文中介绍了利用TSC程序对核工业西南物理研究院改造后的中国环流器2号A装置(HL-2A)的纯欧姆等离子体放电的完整过程的数值模拟。验证了该院自行开发的平衡程序SWEQU和国际通用托卡马克位形计算程序EHT设计的环流器2号装置等离子体平衡位形的合理性。模拟时引入位移反馈控制系统和电流反馈系统,利用这些基本的位移控制和等离子体电流控制系统实现了从孔栏位形到下单零偏滤器位形的稳定演变,并可提供等离子体位置,X点位置,伏秒消耗等参数的演变,还优化了极向场电流波形,这证实了新设计的环流器2号装置极向场线圈系统具有实现预设的宏观等离子体参数的能力。此外,该模拟将得到大量的物理信息,包括等离子体磁轴演变、电流、环压、温度、密度、压力、比压、反磁等与等离子体有关的随时间演变的信息,并对这些物理信息进行了详细的分析,为将来的物理研究提供参考。

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