氘和氢等离子体L-H转换之前密度扰动行为的BOUT++模拟

报告题目：氘和氢等离子体L-H转换之前密度扰动行为的BOUT++模拟

报 告 人：王嵎民 教授

报告时间：2022年11月28日（周一）下午 14:00 

腾讯会议：969-078-6454

摘要：在DIII-D上氢和氘同位素放电实验中，不同同位素L-H转换的阈值功率和弦平均密度之间的关系不同。氢和氘等离子体的L-H转换阈值功率在高密度时趋势相同，而在低密度时H等离子体的阈值功率随密度减小而增加，氘等离体则保持在最低的阈值功率。在H和D等离子最低阈值功率时，束发射光谱诊断测量得到的L-H转换之前等离子体密度扰动上观测到了同时沿电子和离子抗磁漂移方向传播的模。基于上述实验观测，运用BOUT++六场模型模拟了DIII-D上L-H转换之前密度湍流的行为。在用BOUT++模拟时，我们使用实际实验中测量得到的实验剖面以及动力学平衡（kinetic EFIT）作为模拟的输入，模拟等离子体边界的密度扰动行为。线性模拟表明，电阻性气球模（Resistive Ballooning Modes，RBMs）是主要的不稳定模。非线性模拟结果表明密度湍流的频谱特性和实验定性一致。径向电场和等离子体剖面对中平面热流和输运系数的影响大于同位素效应本身。电子抗磁漂移方向的模由E×B流的强度相关，离子抗磁漂移方向的模和离子曲率漂移相关。非线性模拟还表明H等离子体的粒子流，热流均为D等离子体的3.5-6倍，这可能是H等离子较难进入高约束模式的原因。

简介：王嵎民，新奥科技发展有限公司，高级工程师。浙江大学物理学学士，中国科学院大学等离子体物理学博士，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室公派博士后。主持国家自然基金2项，中科院所基金1项，参与ITER专项等项目11项。以第一作者或通讯作者在Nuclear Fusion，Computer Physics Communications等杂志发表论文7篇，以共同作者在Physical Review Letters，Nuclear Fusion等杂志上发表论文百余篇。在APS，ITPA等国际会议上做口头报告7次。现主要从事高温等离子体诊断方面的工作。