摘要

本文在中国聚变工程试验堆(China Fusion Engineering Test Reactor, CFETR)托卡马克装置的基准稳态运行模式下,运用磁流体力学数值模拟程序和磁流体力学-回旋动理学混合模拟程序模拟探究了该装置设计参数下离散阿尔芬本征模(αTAE,α是等离子体压强梯度的参数)的相关模结构特征以及在高能量粒子条件下αTAE的动理学不稳定性;此外,还探究了CFETR不同稳态运行参考方案下的电流密度剖面与αTAE之间的关联.模拟结果表明,在基准稳态运行方案下,径向总电流密度剖面峰化前的区域存在丰富的αTAE.在以射频波驱动电流为主导的方案下,由于在小半径相对较小处存在较大的电子回旋波驱动的电流,使得总电流密度剖面在该处就开始峰化,所以αTAE在径向的分布区域较窄.另外,在高能量粒子条件下,随着共振条件的变化,同一局域参数下的多支αTAE被激发成不稳定模式.进一步模拟发现,随着粒子能量的增大,会激发更高频率的αTAE.