中科院等离子所在EAST聚变研究中取得重大突破和进展

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 21:13:37


等离子所报道的链接:http://www.ipp.ac.cn/xwdt/kydt/201502/t20150210_280078.html

EAST是世界上首个全超导托卡马克装置,具有类似ITER装置的磁场位型和加热模式,曾获得了超过30秒长脉冲高约束模等离子体。边界局域模是高约束等离子体的一种不稳定性的典型表现。伴随着边界局域模的爆发,会产生大规模的周期性的热流(大于10MW/m2)和粒子流,冲击第一壁以及偏滤器靶版,造成材料的腐蚀和破坏。如何抑制或缓解边界局域模是一个迫切需要解决的问题。

  胡建生研究员带领课题组在高约束模等离子体中采用锂粉注入的实时壁处理方法,有效降低边界再循环,首次获得长于等离子体约束时间1000倍以上的、稳态的无边界局域模的长脉冲高约束等离子体,远超过了前人获得的仅达到能量约束时间长度无边界局域模等离子体,是对无边界局域模抑制研究的重大突破。对该模式等离子体进行深入的物理分析,发现伴随着锂粉注入,出现了增强的边界准相干模,提供了能量和粒子径向输运通道,减少了杂质聚芯,彻底抑制了边界局域模。这种完全抑制边界局域模的稳态长脉冲高约束模等离子体运行未来可能会为ITER或者DEMO提供一种新的运行窗口。

  相关成果最近发表在国际顶尖物理学期刊Physical Review Letters上。

  相关链接:http://journals.aps.org/prl/abst ... sRevLett.114.055001

等离子所报道的链接:http://www.ipp.ac.cn/xwdt/kydt/201502/t20150210_280078.html

EAST是世界上首个全超导托卡马克装置,具有类似ITER装置的磁场位型和加热模式,曾获得了超过30秒长脉冲高约束模等离子体。边界局域模是高约束等离子体的一种不稳定性的典型表现。伴随着边界局域模的爆发,会产生大规模的周期性的热流(大于10MW/m2)和粒子流,冲击第一壁以及偏滤器靶版,造成材料的腐蚀和破坏。如何抑制或缓解边界局域模是一个迫切需要解决的问题。

  胡建生研究员带领课题组在高约束模等离子体中采用锂粉注入的实时壁处理方法,有效降低边界再循环,首次获得长于等离子体约束时间1000倍以上的、稳态的无边界局域模的长脉冲高约束等离子体,远超过了前人获得的仅达到能量约束时间长度无边界局域模等离子体,是对无边界局域模抑制研究的重大突破。对该模式等离子体进行深入的物理分析,发现伴随着锂粉注入,出现了增强的边界准相干模,提供了能量和粒子径向输运通道,减少了杂质聚芯,彻底抑制了边界局域模。这种完全抑制边界局域模的稳态长脉冲高约束模等离子体运行未来可能会为ITER或者DEMO提供一种新的运行窗口。

  相关成果最近发表在国际顶尖物理学期刊Physical Review Letters上。

  相关链接:http://journals.aps.org/prl/abst ... sRevLett.114.055001


很好奇这个1000倍是什么意思?按400秒算,是100小时,连续5天的时间。按1000秒算,是连续运行12天。幸福来到的太突然了。

很好奇这个1000倍是什么意思?按400秒算,是100小时,连续5天的时间。按1000秒算,是连续运行12天。幸福来到的太突然了。
成果和数据全公布出来,让全世界享福。
李楠01 发表于 2015-2-11 12:47
很好奇这个1000倍是什么意思?按400秒算,是100小时,连续5天的时间。按1000秒算,是连续运行12天。幸福来 ...
我只是发现这个新闻,就转贴过来,我一点也不懂,感觉这应该是解决了一个聚变的重大问题。

但是,这句话显然是个病句:获得了1000倍于高模时间的无连界高模?无边界高模不也是高模?怎么会无边界高模时间是高模时间的1000倍?

这论文是英文的,但这中文简介写得也太马虎了吧。
很好奇这个1000倍是什么意思?按400秒算,是100小时,连续5天的时间。按1000秒算,是连续运行12天。幸福来 ...
刚刚在等离子体所网站看到这则新闻了,直接就把我的狗眼亮瞎了。1000倍……1000倍……
刚刚在等离子体所网站看到这则新闻了,直接就把我的狗眼亮瞎了。1000倍……1000倍……
而且锂粉直接加在等离子体里,是不是产氚过程也同步解决了?
李楠01 发表于 2015-2-11 21:10
而且锂粉直接加在等离子体里,是不是产氚过程也同步解决了?
应该不至于吧,报道里没提,但是解决了边界模的意义已经很重大了。
我只是发现这个新闻,就转贴过来,我一点也不懂,感觉这应该是解决了一个聚变的重大问题。

但是,这句 ...
小编想表达的意思应该是“1000倍于能量约束时间的高模”吧?
相关论文简介:
ABSTRACT
A critical challenge facing the basic long-pulse high-confinement operation scenario (H mode) for ITER is to control a magnetohydrodynamic (MHD) instability, known as the edge localized mode (ELM), which leads to cyclical high peak heat and particle fluxes at the plasma facing components. A breakthrough is made in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak in achieving a new steady-state H mode without the presence of ELMs for a duration exceeding hundreds of energy confinement times, by using a novel technique of continuous real-time injection of a lithium (Li) aerosol into the edge plasma. The steady-state ELM-free H mode is accompanied by a strong edge coherent MHD mode (ECM) at a frequency of 35–40 kHz with a poloidal wavelength of 10.2 cm in the ion diamagnetic drift direction, providing continuous heat and particle exhaust, thus preventing the transient heat deposition on plasma facing components and impurity accumulation in the confined plasma. It is truly remarkable that Li injection appears to promote the growth of the ECM, owing to the increase in Li concentration and hence collisionality at the edge, as predicted by GYRO simulations. This new steady-state ELM-free H-mode regime, enabled by real-time Li injection, may open a new avenue for next-step fusion development.
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.055001
应该不至于吧,报道里没提,但是解决了边界模的意义已经很重大了。
加锂必须是锂6,锂6必然产氚。所以……
那么,意味着什么呢????


A critical challenge facing the basic long-pulse high-confinement operation scenario (H mode) for ITER is to control a magnetohydrodynamic (MHD) instability, known as the edge localized mode (ELM), which leads to cyclical high peak heat and particle fluxes at the plasma facing components. A breakthrough is made in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak in achieving a new steady-state H mode without the presence of ELMs for a duration exceeding hundreds of energy confinement times, by using a novel technique of continuous real-time injection of a lithium (Li) aerosol into the edge plasma. The steady-state ELM-free H mode is accompanied by a strong edge coherent MHD mode (ECM) at a frequency of 35–40 kHz with a poloidal wavelength of 10.2 cm in the ion diamagnetic drift direction, providing continuous heat and particle exhaust, thus preventing the transient heat deposition on plasma facing components and impurity accumulation in the confined plasma. It is truly remarkable that Li injection appears to promote the growth of the ECM, owing to the increase in Li concentration and hence collisionality at the edge, as predicted by GYRO simulations. This new steady-state ELM-free H-mode regime, enabled by real-time Li injection, may open a new avenue for next-step fusion development.

============================================================

大致翻译一下啊,很多术语不是很懂:
    对于ITER保持H mode的关键是磁流体(MHD)的稳定性;边界局地模态ELM会导致等离子体的blabla。。。(不懂,反正ELM不是好事)。在EAST取得了新进展是:通过在边缘的等离子体持续注入Li粒子,取得了新的稳态H模,并且在没有ELM出现的情况下超过能量约束时间100倍(?不懂)。去除ELM的稳态H模伴随有协调的MHD模态。。。。总而言之Li的注入增加了ECM的增长,为下一步聚变发展开拓的新的道路!
   
    感觉是通过Li在边缘的注入,避免了等离子边界条件的不稳定性,保证了等离子体有效约束,并且附带有其他优点,出现了新的稳定H模!总而言之是好事!



A critical challenge facing the basic long-pulse high-confinement operation scenario (H mode) for ITER is to control a magnetohydrodynamic (MHD) instability, known as the edge localized mode (ELM), which leads to cyclical high peak heat and particle fluxes at the plasma facing components. A breakthrough is made in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak in achieving a new steady-state H mode without the presence of ELMs for a duration exceeding hundreds of energy confinement times, by using a novel technique of continuous real-time injection of a lithium (Li) aerosol into the edge plasma. The steady-state ELM-free H mode is accompanied by a strong edge coherent MHD mode (ECM) at a frequency of 35–40 kHz with a poloidal wavelength of 10.2 cm in the ion diamagnetic drift direction, providing continuous heat and particle exhaust, thus preventing the transient heat deposition on plasma facing components and impurity accumulation in the confined plasma. It is truly remarkable that Li injection appears to promote the growth of the ECM, owing to the increase in Li concentration and hence collisionality at the edge, as predicted by GYRO simulations. This new steady-state ELM-free H-mode regime, enabled by real-time Li injection, may open a new avenue for next-step fusion development.

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大致翻译一下啊,很多术语不是很懂:
    对于ITER保持H mode的关键是磁流体(MHD)的稳定性;边界局地模态ELM会导致等离子体的blabla。。。(不懂,反正ELM不是好事)。在EAST取得了新进展是:通过在边缘的等离子体持续注入Li粒子,取得了新的稳态H模,并且在没有ELM出现的情况下超过能量约束时间100倍(?不懂)。去除ELM的稳态H模伴随有协调的MHD模态。。。。总而言之Li的注入增加了ECM的增长,为下一步聚变发展开拓的新的道路!
   
    感觉是通过Li在边缘的注入,避免了等离子边界条件的不稳定性,保证了等离子体有效约束,并且附带有其他优点,出现了新的稳定H模!总而言之是好事!

achieving a new steady-state H mode without the presence of ELMs for a duration exceeding hundreds of energy confinement times

感觉这句话没有弄懂,不知道这个times是指什么
  亮瞎了狗眼... ...

  
不用elm就得到了一个h模,其持续时间超过那啥时间上百倍。
啥意思?
寒江毒钓 发表于 2015-2-12 17:12
不用elm就得到了一个h模,其持续时间超过那啥时间上百倍。
啥意思?
我理解是:elm边界模是个捣蛋鬼,会破坏h模,以前维持h模只能靠能量输入,还没有人得到过超过能量约束时间的无elm的稳定h模,现在,等离子所研究出一个新技术,可以有效抑制消除elm,得到超过能量约束时间1000倍的无elm的稳定h模,因此,这是磁约束聚变的一次重大突破和进展。
原来是这样。
无elm不稳定状态的h模,大概是个好东西。
谢谢分享,一直在找此片!
文科狗  表示看不懂,,来自: Android客户端

guochengzheng 发表于 2015-2-12 20:57
谢谢分享,一直在找此片!


你走错门了吧?为毛不说“楼主好人”?
guochengzheng 发表于 2015-2-12 20:57
谢谢分享,一直在找此片!


你走错门了吧?为毛不说“楼主好人”?
虽然不明白,但是觉得好厉害。

环流7魔改都蹦哒那么久了,现在才验收。一定是重大突破了
eastwind2000 发表于 2015-2-11 23:01
achieving a new steady-state H mode without the presence of ELMs for a duration exceeding hundreds o ...
中式英语..."超过等离子体约束时间数百倍",被写成了这个样子...

achieving a new steady-state H mode without the presence of ELMs for a duration that is hundreds of times more than energy confinement time

time作为倍数、次数可数,作为时间理解不可数,他把两者混一块了...
general_j 发表于 2015-2-15 23:11
中式英语..."超过等离子体约束时间数百倍",被写成了这个样子...

achieving a new steady-state H mod ...
文章作者里还有2个priceton等离子实验室的老外,英文居然写成这个样子,笑掉大牙。
哪泥,意思是第一壁的使用时间比等离子体约束时间长1000倍。无力吐槽。

general_j 发表于 2015-2-15 23:11
中式英语..."超过等离子体约束时间数百倍",被写成了这个样子...

achieving a new steady-state H mod ...


我的天,终于对自己的English重新有了自信~~~

其实感觉这是个病句,free-ELM H-mode 的持续时间的时候怎么会是“能量约束时间”的几百倍呢?

这个时间应该是指是相当对原先,稳定H模态直至出现ELM失稳,这一段时间的的上百倍。

不过这是论文abstract,details完全不明白




general_j 发表于 2015-2-15 23:11
中式英语..."超过等离子体约束时间数百倍",被写成了这个样子...

achieving a new steady-state H mod ...


我的天,终于对自己的English重新有了自信~~~

其实感觉这是个病句,free-ELM H-mode 的持续时间的时候怎么会是“能量约束时间”的几百倍呢?

这个时间应该是指是相当对原先,稳定H模态直至出现ELM失稳,这一段时间的的上百倍。

不过这是论文abstract,details完全不明白



哪泥,意思是第一壁的使用时间比等离子体约束时间长1000倍。无力吐槽。
是这样啊,还不如直接这么说,
原文看也看看不出来。

寒江毒钓 发表于 2015-2-16 15:43
是这样啊,还不如直接这么说,
原文看也看看不出来。


呃,我也是连猜带蒙的。前面一直说等离子体对第一壁的烧蚀作用,加锂粉后blala……应该是说对第一壁的保护。
不过,其它意义更大。如果真能成功,起码不用搞复杂的制氚系统了,而且 过去一直强调等离子体的除杂,而加锂粉如果成功,则进一步开阔了等离子体约束的思路。等实验结果吧。
寒江毒钓 发表于 2015-2-16 15:43
是这样啊,还不如直接这么说,
原文看也看看不出来。


呃,我也是连猜带蒙的。前面一直说等离子体对第一壁的烧蚀作用,加锂粉后blala……应该是说对第一壁的保护。
不过,其它意义更大。如果真能成功,起码不用搞复杂的制氚系统了,而且 过去一直强调等离子体的除杂,而加锂粉如果成功,则进一步开阔了等离子体约束的思路。等实验结果吧。
来自:关于超级大本营
从以前的报道看,最关键的是加热系统对等离子体的破坏是如何解决的。否则只能提高等离子体密度了。
能量约束时间不是个时间,个人理解是等离子体稳定的状态,在这个状态下加热,升温效率会非常高的意思。
期待进一步实验,这么做要是成功,也许会改变第一壁的设计。