《环形等离子体物理实验》专题讲座
发布时间:2013.05.09
来源: 本站
磁约束聚变作为一个大科学工程,其等离子体物理包含实验、理论与数值模拟三个方面,而实验上取得突破是磁约束聚变科学的关键。为加强等离子物理专业人才的培养,促进对磁约束聚变科学的全面认识,四川大学等离子体物理研究室邀请到有着多年装置实验背景的我国等离子体物理学界的前辈王龙研究员,开设“环形等离子体物理实验专题讲座”这样一门以实验为基础,并涵盖磁约束聚变等离子体物理多方面知识的系列专题讲座。希望通过本专题讲座的开设,能够促进实验研究与理论研究的协同发展。
该系列讲座的教学内容见本通知附件。有关事项通知如下:
主讲人:王龙(研究员)
地 点: 成都,四川大学望江校区
时 间: 2013年7月1日至2013年7月12日。周一到周五,上午8:30-10:30
授课对象:具有一定等离子体物理基础的研究生和意向从事磁约束聚变物理研究的本科生。
联系人:徐欣亮,手机:13882127035,邮箱:809145945@qq.com
本次讲座免收注册费,但需要预先报名,报名回执请直接发在联系人的邮箱里,报名截止时间:6月15日。除邀请专家而外,参加学习的学员在学习期间的食宿和交通费自理。四川大学可为外地学员代订酒店。
附:交通路线
火车北站为起点:
方式1:乘坐地铁1号线(世纪城方向)在省体育馆站下车(C口出),步行至一环路南二段站,乘坐 904路(或 10路, 72路, 12路, 12路区间, 19路, 27a路, 27路)在磨子桥站下车。
方式2:步行至火车北站公交站,乘坐 55路在磨子桥站下车。
方式3:坐出租车到四川大学望江校区北门约25元。
火车东站为起点:
方式1:步行至成都东客站,乘坐地铁2号线(茶店子客运站方向), 在春熙路站下车(C口出),步行至纱帽街站,乘坐 76路(或 10路, 237路) 在磨子桥站下车。
方式2:坐出租车到四川大学望江校区北门约25元。
双流机场为起点:
方式1:坐出租车到四川大学望江校区北门约40元。
附件1:报名回执
姓名:
单位
联系邮箱
联系电话
是否需要
代订酒店
备注
附件2:王龙研究员介绍
王龙,中国科学院物理研究所研究员,博士生导师,等离子体物理学家。多年致力于托卡马克等离子体物理、电子回旋波电流驱动、尘埃等离子体、低温等离子体装置、气体放电过程中的非线性现象、球形托卡马克、多极场等离子体装置、磁镜装置等领域的研究,在国内外刊物上发表论文百余篇,培养了多位优秀的等离子体物理专业人才,为中国的磁约束聚变与等离子体物理发展做出了卓越贡献。
四川大学物理科学与技术学院
核科学与技术学院
2013年5月4日
附件3:课程介绍
课程名称: 环形等离子体物理实验
计划学时: 30学时
课程介绍: 环形等离子体物理实验系列讲座,从基本实验原理出发,系统介绍磁约束聚变装置运行的相关物理。主要内容包括:磁约束聚变装置类型、托卡马克工程、环形等离子体基本物理性质、等离子体诊断、磁约束不稳定性、输运和约束以及辅助加热和非感应电流驱动等。作为一门进阶课程,要求听课者具备基本的等离子体物理知识并对磁约束聚变装置基本原理有一定的认识。希望通过本讲座的开设,促进从事磁约束聚变研究的科研工作者全面发展。
课程目录:
第一章 引言
1.1 能源需求 1,能源需求的预测,2,核能的发展,3,聚变能源
1.2 热核聚变反应 1,p-p反应,2,主要可用聚变反应,3,反应速率,4,氦3反应,5,
聚变-裂变混合堆
1.3 实现聚变反应的条件 1,点火条件,2,得失相当,3,Lawson判据
1.4 带电粒子在磁场中的运动 1,回旋运动和粒子漂移,2,绝热不变量,3,环形装置中的粒子漂移
1.5 磁约束聚变和惯性约束聚变 1,磁约束聚变,2,惯性约束聚变
1.6 磁约束聚变研究的历史 1,发展简史,2,ITER,3,聚变研究在中国
第二章 磁约束聚变装置的类型
2.1 磁约束聚变装置的分类
2.2 托卡马克 1,结构和特点,2,交流运行托卡马克,3,国内外主要装置
2.3 球形环1,结构和特点,2,工程问题,3 主要装置
2.4 仿星器 1,一般特点,2,仿星器类型
2.5 磁镜1,简单磁镜,2,标准磁镜,3,串列磁镜
2.6 箍缩类装置 1,Z箍缩,2,角向箍缩,3,反场箍缩,4,Z箍缩的新时代
2.7 紧凑环 1,球马克,2,场反位形
2.8 内环装置
2.9 原理性实验装置
2.10 中小型装置的作用
第三章 托卡马克工程
3.1 环向磁体 1,环向磁体结构,2,圆形线圈受力分析,3,纯张力线圈
3.2 极向场系统 1,欧姆变压器,2,铁心变压器,3,平衡场磁体,4,矫正场,5,放电程序
3.3 磁体和电源 1,常温脉冲磁体,2,超导磁体
3.4 被动导体 1,环形导电真空室的电参数,2,真空室对等离子体平衡的作用,3,矩形真空室
3.5 真空室 1,真空室壁的作用,2,材料和结构,3,第一壁和结构材料,4 包层,5真空室的壁处理技术
3.6 排灰 1,真空过程的计算,2,抽气系统,3 偏滤器
3.7 加料 1,吹气,2,电磁脉冲阀,3,弹丸注入,4,超声分子束,5,等离子体团注入
3.8 射频系统 1,射频波注入系统,2,高功率微波源,3,电磁波的传输,4,电磁波的发射
3.9 中性粒子注入器 1,中性粒子注入器,2,负离子源的注入器
3.10 击穿和预电离 1,击穿条件,2,预电离 附录
第四章 环形等离子体的基本性质
4.1 环形等离子体位形 1,轴对称系统的磁面,2,安全因子,3,磁面坐标,4,仿星器位形
4.2 粒子运动 1,带电粒子在轴对称系统中的运动,2,环形等离子体内的粒子运动,3,Ware箍缩和自举电流,4,参数空间的轨道区域和非标准轨道,5,环向场波纹度造成的损失
4.3 Grad-Shafranov方程 1,磁面函数,2,Grad-Shafranov方程,3,近环近似
4.4 真空磁场和平衡性质 1,真空磁场,2,环坐标中的真空解,3,等离子体比压,3,等离子体内感
4.5 等离子体电路
4.6 Pfirsch-Schlüter电流1,逆磁漂移,2,Pfirsch-Schlüter电流
第五章 等离子体诊断
5.1 概述 1,诊断之意义,2,诊断方法
5.2 磁测量 1,磁探圈,2,逆磁线圈,3,Rogowski线圈,4,测量位移的线圈(圆截面),5,测量磁面的方法,6,Mirnov探圈和关联探圈,7,导电真空室的屏蔽问题,8,其它测量磁场的方法
5.3 静电探针 1,等离子体鞘,2,单探针,3,双探针,3,三探针,4,静电探针的使用,5,其它固体探针,6,静电探针探测涨落信号
5.4 等离子体的辐射探测 1,概述,2,辐射探测器件,3,连续辐射测量,4,特征线辐射与日冕模型,5,其它类型辐射测量,6,主动光谱,7,电子回旋发射(ECE)
5.5 折射和反射测量 1,干涉仪,2,偏振仪,3,微波反射仪
5.6 电磁波散射测量 1,电磁波的散射理论,2,相干散射和非相干散射, 3,非相干散射,4,集体散射
5.7 粒子测量 1,中性粒子能谱仪,2,中子探测,3,α粒子探测,4,重离子束探针
第六章 诊断的数据处理
6.1 图像重建 1,探测光路几何,2,Abel变换,3,层析,4,最大熵方法
6.2 模式分析 1,Fourier变换及其存在问题, 2,奇异值分析,3,HHT
6.3 涨落数据处理 1,时间序列测量,2,功率谱的测量,
6.4 湍流信号的非线性性质分析 1,几率分布函数分析,2,小波变换,3,相干结构的探测
第七章磁流体不稳定性
7.1 概论
7.2 理想磁流体不稳定性 1,扭曲模,2,气泡模和第二稳定区,3,β极限
7.3 非理想磁流体不稳定性 1,磁岛几何,2,撕裂模,3,锯齿振荡,4,新经典撕裂模
7.4 边缘区的不稳定性 1,边缘局域模,2,边缘多层次非对称辐射,3,电阻壁模
7.5 高能粒子产生的不稳定性 1,鱼骨不稳定性,2,环向阿尔文本征模
7.6 密度极限和先进模式 1,密度极限,2,先进模式
7.7 破裂和有关现象 1,破裂(286),2,有关物理现象(290),3,破裂的对策(293)
第八章输运和约束
8.1 实验研究方法 1,能量约束时间和粒子约束时间,2,输运系数的测定,3,量纲分析,4,托卡马克的输运图像
8.2 输运系数模型和实验定标率 1,经典输运,2,新经典输运,3,玻姆扩散和回旋玻姆扩散,4,实验能量定标率
8.3 改善约束模 1,H模,2,其它类型的改善约束模,3,对H模的理解
8.4 微观不稳定性 1,湍流基本知识,2,湍流测量结果,3,漂移波
8.5 带状流及其对湍流输运的作用 1,雷诺协强研究,2,带状流,3,带状流的激发,4,带状流的作用
8.6 电子输运和大尺度结构 1,轮廓刚性,2,台基物理,3,瞬态输运,4,电子内部输运垒,5,大输运事件和介观尺度结构,6,磁涨落
8.7 粒子输运 1,工作粒子输运,2,杂质输运
第九章 辅助加热和非感应电流驱动
9.1 引言1,欧姆加热的缺点,2,驱动电流轮廓的计算
9.2 中性粒子束注入 1,束的吸收,2,束的加热,3,实验研究,4,电流驱动,5,产生旋转
9.3 射频加热和电流驱动1,冷等离子体近似,2,波的耦合,3,波的吸收
9.4 电子回旋波 1,电子回旋波加热,2,电子Burnstein波加热,3,电子回旋波电流驱动
9.5 离子回旋波段的加热1,离子回旋波段的特点,2,两分量离子加热,3,高次离子加热和离子Burnstein波
9.6 低杂波电流驱动
9.7 阿尔文波加热
9.8 非感应电流启动1,电子回旋波电流启动,2,同轴螺旋注入,3,非螺线管电流启动
第十章 边界区物理
10.1 删削层 1,边界区,2,删削层特征,3,等离子体鞘
10.2 偏滤器
10.3 等离子体和壁相互作用 1,循环和背散射,2,溅射,3,其它表面过程,4,固体颗粒
10.4 中性粒子输运 1,主离子,2,杂质