使用基于动态程序规划的时间延迟法分析直线磁化等离子体漂移波湍流角向传播速度和带状流结构-论文.pdf

《使用基于动态程序规划的时间延迟法分析直线磁化等离子体漂移波湍流角向传播速度和带状流结构-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．18(2014)185201使用基于动态程序规划的时间延迟法分析直线磁化等离子体漂移波湍流角向传播速度和带状流结构冰陈冉1)2)t刘阿娣)邵林明2)胡广海)2)金晓丽)1)(中国科学技术大学近代物理系，中国科学院地球空间环境重点实验室，合肥230026)2)(中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所，合肥230031)(2014年4月2日收到；2014年5月12日收到修改稿)对等离子体湍流速度场的有效探测，有助于更加深入了解磁约束等离子体湍流以及实现对某些理论预言现象和结构f如带状流1的充

2、分辨识．本文将基于动态程序规划的时间延迟估算技术成功应用于直线磁化等离子体装置中热阴极放电条件下的漂移波湍流角向速度涨落的实验分析，并且其结果清晰再现了漂移波湍流中通过非线性能量耦合自发产生的带状流结构．通过对采用不同频段等离子体湍流涨落通过基于动态程序规划的时间延迟估算分析所再现的带状流结构特征进行比较，进一步就该算法对载波信号中非相干噪声相对水平的抗干扰能力进行了定性评估．这些工作的成功开展，对于通过采用基于动态程序规划的时间延迟估算分析技术更为深入有效探索磁约束等离子体湍流行为特征，尤其是速度涨落场的演化提供了重要的借鉴和参考价值．关键词：基

3、于动态程序规划的时间延迟法，带状流，漂移波湍流，速度涨落PACS：52．25．Xz，52．35．Ra，52．35．Kt，52．35．MwDOI：10．7498／aps．63．185201信号中予以提取和展现．迄今为止，三类主要的1引言TDE技术已经被成功发展和广泛应用于等离子体湍流结构的描述和刻画，即延时互相关方法ftime—湍流普遍存在于行星大气层、洋流以及磁约束lagcross—correlationanalysis)[1,2]、延时小波方法等离子体中，而在磁约束等离子体中，对于湍流行(time—lagwaveletanalysis)[。]以及

4、动态程序规划分为的理解和预测是当前受控热核聚变研究的重点．析方法fdynamicprogramminganalysis)[4,5]．延时这是因为湍流在多个重要物理问题中，包括粒子和互相关方法是通过求解短时窗内不同空间探测位热的反常输运，环形聚变装置中低约束和高约束模置处获得两组涨落信号的延时互相关，以最大相关式之问的转换等，都扮演着关键角色．度所对应时刻确定该时间窗内两组信号的延时，进湍流通常以等离子体特征参量中的微观涨落而估算出相应的速度涨落结果．小波方法则是利方式体现，其包括了密度、温度、电势以及流速．相用小波函数计算出时辨的小波相位关系，从而

5、确定较而言，流速通常难以直接进行测量、往往需要通时间延迟并求解速度涨落其运算结果比之基于傅过采用时间延迟法ftime—delayestimation，TDE1里叶变换的时间延迟法具有更高的时间分辨能力．从其他等离子体参量f密度、温度、电势等)的涨落相比于上述两种较为传统的方法，作为一种新兴国家自然科学基金(批准号：11205193)和高等学校博士学科点新教师类基金(批准号201134021200231资助的课题十通讯作者．E-mail：chenran@ipp．ac．ca◎2014中国物理学会ChinesePhysicalSociety舭tp：／／w

6、ulixb．hy．ac．cn185201—1物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．18(2014)185201的TDE求解技术，动态程序规划的时间延迟估算对上述电势涨落结构进行完整的三维谱分析，实验fDPB—TDE)方法并不需要将原始涨落信号从时域证实了其具有在角向和轴向上分别对称，而在径向空问变换到傅里叶频域或者小波空间，因此该方法上具有有限的空间尺度，并且中心频率接近于0的的响应曲线f表征传输方程)与载波信号的频谱形模式特征[16]，完全符合相关理论对低频ZF结构模状无关，并且能够提供具有更高敏感度和频率响应式特征的预言结果，因

7、此我们鉴定其为ZF结构．的速度涨落分析结果．目前，该方法已经成功应用为了深入研究LMPD中的DW湍流和ZF速于使用DIII—D托卡马克装置束发射光谱fBES1诊度涨落结构，进一步探索ZF速度涨落对背景DW断系统所测量的密度涨落数据求解极向流速涨落，湍流的调制作用效果，并能够同时对DPB—TDE方并进而开展对测地声模的实验观测工作[5]_以及使法具体应用于LMPD中的DW湍流和ZF相关速用EAST托卡马克装置边界充气成像fGPI)二维度涨落的实际效果进行定性评估，本文在接下来的诊断系统数据开展低约束一高约束模转换过程中的第二部分中，首先对实验安排和相

8、关数据的获取边缘台基区域等离子体湍流极向和径向速度场的方式进行简要描述；在第三部分中详细介绍DPB—演化过程的实验研究工作