1、密度涨落连续多尺度相互作用研究,李亚东、章文扬、孙鹏军(自然基金10875147),意义,k谱的cascade衰落规律表征湍流非线性动力学和不同尺度间能量转移的特征 ,是密 度涨落实验研究中的重要课题。各装置的ITG模湍流实验观察表明在ki=0.1-0.5区间存在着一个密度涨落峰,随后遵循k- =3.50.5的规律衰减。在电子热输运主导的实验条件下,k- 衰减规律是否存在?电子模(TEM、ETG模)k波数区域是否存在一个或多个密度涨落峰?各密度涨落峰强度变化与等离子体参数之间的关系?等问题是目前输运研究急需要知道的答案。,3,背景NSTX 2007,Monotonically decreasi
2、ng power spectra as a function of wave-numbers in OH plasmaPlasma parameters ne (0) 2.5x1013cm-3Te (0) 200eVr/a 0.85,ke0.1,. Normalized S(k) spectra for discharge condition Ip=100kA, Bt=1.68t, ne=2.01019m-3 in HT-7 tokamak OH plasma,背景-HT-7,背景Tore Supra 2006,Comparison: Density spectra (x,z,t) avera
3、ge),T. Grler, 1st September 2008,(Linearly) Pure ITG, TEM and ETG simulation results,Multiscale simulation results,A second knee is observed in multiscale simulationsPower laws in pure and mixed turbulence sims: 2ky- with 3.5Disagreement with experimental results (6)?,背景理论模拟,Comparison: Density spec
4、tra (kx=0, (z,t) avg.),T. Grler, 1st September 2008,Some diagnostics detect e.g. kx0 contribution; asymmetry important!,Power laws steeper at kx=0, closer to experimentSimilarities between blue (TEM/ETG) curve and exp. resultsHigh power law exponent (case C: 5) does not imply negligible transport co
5、ntribution,背景,The density fluctuation wavenumber spectrum experiment after the Boronization wall condition(ne=2.01019m-3 ),背景HT-7实验结果2009,The density fluctuation wavenumber spectrum experiment after the Boronization wall condition(ne=2.01019m-3 ),背景HT-7实验结果2009,A LHCD power threshold exist for stabi
6、lize trapped electron modes turbulence but ETG modes turbulence is unstabilized in HT-7 2009 experiment,The LHCD power threshold was PLH 500kwBt =1.9TkS=1.111.57 for k=12cm-1 kS=2.233.14 for k=24cm-1,基金申请书中承诺的工作,在k=12-34cm-1波数范围内,对HT-7托卡马克装置等离子体密度平台1.4、1.8、2.5、2.81019m-3及等离子体电流平台100kA、170kA,进行系统的k谱扫
7、描,选择二个纵场条件,得到较系统的十六组k谱,分析相应的频谱,特别是频谱中的2-3峰结构针对先期实验中不同尺度密度涨落频谱多峰结构的分析及相应的等离子体参数,进行低杂波、离子波因斯坦波加热实验,通过三个不同尺度(k)密度涨落的同步监测,研究不同通道的的能量输运,观察相应的频谱结构变化,研究连续多尺度相互作用及输运问题。(一般认为不同尺度的密度涨落对应着不同的能量输运通道),实验题案,需要补充的的实验数据 对HT-7托卡马克装置等离子体密度平台1.5、2.51019m-3及等离子体电流平台100kA、170kA,进行k谱扫描,选择二个纵场条件,分析相应的频谱。在低杂功率扫描实验中、对等离子体密度1.51019 m-3、等离子体电流170kA等离子体进行k谱扫描。需要的诊断条件 CO2 激光相干散射诊断、Ha线阵列诊断、XUV辐射监测,硬x射线辐射测量,等离子体內能测量、等离子体内感测量,有效Z监测、ECE监测。,谢谢!,