含杂质等离子体中电子温度梯度模的研究.pdf

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6、iversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctordegree圈幽Thestudyofelectrontemperaturel-·●_·-gradientinplasmacontainin2lmDUrltv●●JIVAuthor：Speciality：Supervisor：GuifenShiPlasmaPhysicsProf．YinhuaChenProf．JinxiuMaFinishedTime：August，2013中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成

7、果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一l司工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：悼签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定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，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等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、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定

8、。口公开口保密——年作者签名：度量控莶导师签名：签字日期：签字日期：j!烨摘要电子温度梯度模(ETG)是由电子温度梯度引起的漂移波，其引起的湍流输运与聚变装置中粒子的反常热输运有着密切的关系，是近期研究的热点课题。近几十年，很多人研究过电子反常热输运的物理机制，并且认为电子温度梯度模(ETG)及其它的模(例如捕获电子模(TEM)，电流扩散气球模等)可能是电子反常输运的原因，并且电子温度梯度模在空间物理中也广泛存在。研究ETG模的线性和非线性特征对理解等离子体的基本行为和先进磁约束聚变研究以及空间物理都具有重要意义。本文围绕存在杂质等离子体中的电子温度梯度模做了以下几个方面的理论研究：

9、首先第一章简要介绍了电子温度梯度模的特点及其相关的理论和实验的发展。第二、三章分别用流体力学和动理论的方法，从基本的方程出发研究了等离子体中杂质对电子温度梯度模的作用并分析了相关参数的影响，验证了杂质的存在对电子温度梯度模具有致稳的效应，而且讨论了温度梯度参数％，曲率和磁场梯度效应参数％等参数的不同影响。第四章是对电子温度梯度模非线性相干结构．涡旋结构的研究，得出了偶极涡旋的解析表达式，并数值得到涡旋的三维图，分析了相关参数对涡旋幅度的影响。我们发现特定情况下杂质对涡旋结构的幅度大小有一定的影响。第五章用“非模方法”研究了存在涡旋和剪切流的等离子体中电子温度梯度模在涡旋中心引起的二次

10、激发以及其幅度随时问的演化。关键词：电子温度梯度模，杂质，线性不稳定性，涡旋，二次激发ABSTRACTABSTRACTElectrontemperaturegradientmode(ETG)isakindofdriftwavedrivenbyelec．trontemperaturegradientinplasma，andETGdriventurbulencewhichisassociatedwiththeanomaloustransportintokamakbecomesahottopic．Inthepastfewdecades，manyauthorshavestudiedtheme

11、chanismsforanomalouselectronheattransport，andithasbeensuggestedthattheelectrontemperaturegradientdrivenmodeandothermodes，suchasthetrappedelectronmode(TEM)andthecurrent—diffusiveballooningmode，arereasonableforanomalouselectrontherm