近日,等離子體所高翔研究員課題組在EAST高約束模臺(tái)基區(qū)不穩(wěn)定性研究方面取得了新進(jìn)展,研究結(jié)果以Multi-scale interaction of pedestal instabilities in H-mode plasma on the EAST tokamak為題發(fā)表在Nuclear Fusion期刊上。
磁約束等離子體高約束模(H模)的邊界臺(tái)基區(qū)是一個(gè)狹窄區(qū)域,其物理參數(shù)對(duì)等離子體性能有重要影響。該課題組前期研究結(jié)果表明臺(tái)基區(qū)域的小尺度湍流對(duì)其輸運(yùn)起重要作用。在此基礎(chǔ)上,張濤副研究員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)EAST高約束模臺(tái)基區(qū)存在不同尺度不穩(wěn)定性的相互作用:頻率約為3.5 kHz、環(huán)向模數(shù)n=1的外扭曲模對(duì)頻率小于100kHz的小尺度湍流(包括n=12-17的臺(tái)基相干模)存在明顯的幅度調(diào)制作用。分析表明這種跨尺度相互作用的背后物理機(jī)制可能是,由于n=1的外扭曲模引起臺(tái)基區(qū)局域溫度梯度的調(diào)制而導(dǎo)致小尺度湍流幅度被調(diào)制。另外,雙譜分析的結(jié)果表明外扭曲模與背景微尺度湍流之間可能存在直接的非線性相互作用。
該研究得到了EAST團(tuán)隊(duì)以及合作者的大力支持,并且獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家磁約束核聚變能發(fā)展研究專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab0755
EAST高約束模臺(tái)基區(qū)存在兩種不同尺度的不穩(wěn)定性,即n=1外扭曲摸和n=12-17的相干模