j-text托卡马克等离子体平衡与反演计算

《j-text托卡马克等离子体平衡与反演计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201271348学校代码10487密级硕士学位论文J-TEXT托卡马克等离子体平衡与反演计算学位申请人：袁飞飞学科专业：电气工程指导教师：徐涛副教授答辩日期：2015.5.21AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringEquilibriumandInversinCalculationforJ-TEXTTokamakPlasmaCandidate:YuanFeifeiMajor:ElectricalEngineeringSupe

2、rvisor:Asso.Prof.XuTaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校

3、有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要托卡马克等离子体平衡问题是核聚变研究中的一个基本而又关键的问题。在托卡马克装置放电运行过程中，一般需要通过正确的反馈控制放电参数使放电达到最优化。然而，在放电过程中大部分放电参数并不能直接测量，如等离子体放电位

4、形、内部安全因子剖面等等参数。因此，重建等离子体放电位形是托卡马克装置放电运行的重要课题，而托卡马克内部的平衡建立和反演计算可以为此提供帮助。在托卡马克装置实验中，进行准确快速的平衡重建需要进行大量的等离子体平衡计算，而作为描述等离子体平衡问题的Grad-Shafranov方程则是等离子体平衡重建的关键。论文围绕Grad-Shafranov平衡方程展开，并对Grad-Shafranov平衡方程作了推导；给出了几种Grad-Shafranov方程的解法，并对各种解法的优缺点进行了比较。介绍了采用格林函数算法求解Grad-Shafranov方程的EFIT程序，并对程序的内部算法进

5、行了研究和推导，展现了EFIT程序的结构和工作流程。根据J-TEXT托卡马克装置含铁芯的特点，对EFIT程序采用胶卷盒模型进行了平衡重建。在放电信号和磁测量信号准备阶段，通过MDSPLUS接口程序获取信号数据，并对有用信号进行处理，获得平衡反演计算输入参量。通过EFIT程序对J-TEXT装置进行平衡反演计算，研究了J-TXET托卡马克装置等离子体平衡位形和其它参数的演变，并通过实验电子回旋辐射ECE诊断测量和电子密度测量对平衡参数Shafranovshift的理论值做了推导计算，对参数之间的反演，理论计算，和实际测量值进行了比较分析，为实验的诊断测量提供必要的数据和参考。通过

6、实验诊断测量，可以很好的进行等离子体内部参数反演，证明EFIT程序满足J-TEXT托卡马克装置的运行。关键词：托卡马克等离子体平衡位形Grad-Shafranov方程EFIT程序ShafranovshiftI华中科技大学硕士学位论文AbstractTokamakplasmaequilibriumisnotonlyabasicbutalsoakeyprobleminnuclearfusionstudy.Duringthedischargeofthetokamakoperation,properfeedbackcontrolisneededtoconfiguremanydisch

7、argeparametersinordertogettheoptimaldischargeresult.Thereforetheprecisemeasurementoftheseparametersplaysanimportantroleintheplasmacontrol.However,mostoftheparametersintheplasmadischargecannotbemeasureddirectly,suchastheplasmaconfiguration,safetyfactorpro