經(jīng)過(guò)多年的努力,EAST上的彈丸加料系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)態(tài)連續(xù)注入。近期,等離子體所托卡馬克物理研究室胡建生研究員課題組在彈丸加料實(shí)驗(yàn)方面取得新進(jìn)展,相關(guān)成果以”《EAST上共振磁擾動(dòng)抑制邊界局域模情況下彈丸加料補(bǔ)償?shù)入x子密度與恢復(fù)儲(chǔ)能研究》(Density compensation and stored energy recovery in resonant magnetic perturbation suppressed edge-localized mode H-mode plasmas using pellet fueling on EAST)為題發(fā)表于核聚變領(lǐng)域頂級(jí)期刊Nuclear Fusion雜志上。
彈丸注入加料是未來(lái)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)運(yùn)行過(guò)程中重要的加料手段,而共振磁擾動(dòng)(RMP)是ITER緩解邊界局域模(ELM)的重要手段,如何實(shí)現(xiàn)這兩種方式的兼容對(duì)未來(lái)ITER的運(yùn)行非常有意義。針對(duì)該問(wèn)題,課題組成員首次在EAST托卡馬克上利用彈丸注入的方式對(duì)邊界局域模被RMP完全抑制的高約束模等離子體進(jìn)行了加料。結(jié)果表明,彈丸加料能夠顯著補(bǔ)償RMP引起的密度排出效應(yīng),同時(shí)也能使下降的等離子體儲(chǔ)能得到恢復(fù)(如圖1所示)。此外,通過(guò)在對(duì)比相似條件彈丸和超聲分子束注入加料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以看出彈丸加料更容易恢復(fù)等離子體儲(chǔ)能(如圖2所示)。
該研究得到了EAST團(tuán)隊(duì)及其合作者的大力支持,并且獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
文章鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/ab2bd3
圖1 5發(fā)氘彈丸連續(xù)注入補(bǔ)償RMP引起的密度損失,同時(shí)改善等離子體約束
圖2 RMP抑制ELM情況下,彈丸加料與超聲分子束加料改善等離子體性能的效果對(duì)比