Time: Wednesday, April 6, 4:00pm
Venue: Room 413, Buil. 11th, YuQuan Campus
5-1 陈凝飞 20220406
题目：
漂移波-高能量粒子测地声模非线性系统的演化研究
摘要：
由等离子体压强梯度驱动的漂移波（drift wave, DW）湍流是引起等离子体反常输运的主要原因之一。因此，实现湍流的抑制是等离子体研究领域的重要问题。测地声模（geodesic acoustic mode, GAM）是由m=1的极向密度扰动和磁场测地曲率耦合形成的径向电场。研究表明，GAM可以抑制漂移波湍流从而降低等离子体反常输运。
由于GAM有有限频率，可以与高能量粒子（energetic particles, EPs）的通行频率发生共振，激发高能量粒子测地声模EGAM（EP-induced GAM），研究者提出通过主动激发EGAM来抑制DW湍流。但是，Zarzoso et al提出EGAM的存在会使临界稳定的DW湍流变得不稳定，从而破坏约束。
本工作基于DW-GAM非线性相互作用的两场方程，通过在两场方程中加入由EPs引起的线性增长率，研究EGAM对湍流传播，孤立子形成和DW-EGAM耦合系统的能量流动方向的影响。研究发现，EGAM会使DW波包更快地劈裂形成孤立子结构，并且在同样的DW幅度下，孤立子结构会有更大的传播速度。我们推导了耦合方程的能量守恒方程，分离了DW和EGAM的能量，并且发现DW始终都会把能量传递给EGAM。这与通常的观点是一致的。另外，我们还尝试使用Hirota双线性算子法研究该非线性系统的性质，得到更有普遍性的（即可以拓展到其他物理领域）关于非线性系统的知识。
5-2 王鑫 20220406
题目
共振磁扰动抑制边缘局域模的q95窗口研究
摘要
边缘局域模(ELM)是伴随H模而出现的一种磁流体不稳定性。在等离子体放电过程中，由于杂质的聚芯效应，芯部杂质不仅会导致一个等离子体的辐射坍塌，而且会稀释等离子体的燃料。ELM恰好提供一种将杂质离子从芯部输运到等离子体外的方法。然而ELM是瞬时爆发的，会在短时间内转移大量的热通量到装置壁上（主要是在偏滤器上）。尤其是在今后的大型托卡马克装置上，短时的热通量会非常大，这会给材料带来巨大的损坏。因此，理解和控制边缘局域模对托卡马克装置的安全运行具有重要的意义。其中通过共振磁扰动线圈(RMP)产生扰动磁场的方法已经在许多装置上验证了其有效。目前模拟研究也得到了许多可以和实验结果相匹配的模拟结果，但其中的原理和一些实验现象尚未得到完全的解释。完整地反应ELM爆发和RMP对ELM的抑制过程的模拟研究也较为欠缺。CLT代码可以包含环耦合效应和霍尔效应，最新升级的CLTX还可以自洽的包含X点和刮削层的演化。这些是我们认为在ELM和RMP演化过程中较为重要的物理效应，而部分代码中并没有全部包含这些。我们的代码在这一方面存在一定优势。许多装置实验发现：RMP对ELM的抑制存在一个特定的q95窗口。在发生抑制作用时，表征ELM的Hα信号幅度下降并且频率增加。在HL-2A装置上，MARS-F代码模拟发现：X点附近与中平面最外点的等离子体位移之比与q95的关系和实验中ELM频率与q95的关系表现出一致性。我们使用CLTX再现了这一结果，验证了代码的有效性。此外，我们还给出了RMP在边缘产生的随机场及其引起的径向输运与q95的关系，它同样表现出了一种窗口状的分布规律。这种边缘的随机场合径向输运，使ELM的爆发提前，降低了ELM爆发的阈值。我们发现等离子体边缘的径向输运，尤其是X点附近的径向输运，与等离子体在X点处的位移有直接关系。该发现为采用比值来衡量RMP抑制ELM效果提供了一定的理论依据。
