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科学合肥研究院在比压阿尔芬声波本征模实验研究中取得进展


近日 ， 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST团队在一类特殊的锯齿振荡期间观察到比压阿尔芬声波本征模（BAAE） 。
在EAST超导托卡马克装置中 ， 研究人员通过实验观察到模数为m=2/n=1双撕裂模（DTM）触发的一类特殊锯齿振荡（以下简称DTRC） 。 DTRC的振荡周期大于100ms ， 在振荡期间先后观察到了高能离子激发的比压阿尔芬本征模（BAEs）以及反剪切阿尔芬本征模（RSAE） ， 并伴随着电子内部输运垒（ITB）的形成过程 。 当离子回旋共振加热（ICRH）的输出功率足够高时 ， DTRC振荡期间能够激发一类新的阿尔文本征模——BAAE ， 且与BAEs-SAEs共存 。
对BAAE的模特征结构和激发条件进行研究发现 ， BAAE和BAEs的径向结构相类似 ， BAAE在径向更靠外且径向范围更宽 。 随着最小安全因子qmin的减小（qmin＜1） ， BAAE和RSAE的频率同步向上增大 。 此外 ， BAAE可以作为安全因子剖面的重要限制条件 ， 当DTRC振荡周期大于某一阈值时 ， BAAE即可被激发 。 由于DTRC的振荡周期强烈依赖于ICRH的输出功率 ， 因此DTRC的振荡周期为BAAE激发的一个重要的因素 。 qmin附近的电子温度的梯度随着DTRC的周期增大而增大 ， 同时芯部区域的高能离子份额也随之增加 。 因此 ， BAAE由捕获高能离子通过环向进动共振激发 。
BAAE现象是当前ITPA研究领域的一个重要分支 ， 在EAST上开展的BAAE实验观察和研究进展 ， 有助于推动国际磁约束聚变领域高能粒子的实验研究 。
相关成果发表在Nuclear Fusion上 。 研究获得国家磁约束核聚变能发展研究专项、国家自然科学基金等项目的资助 。
科学合肥研究院在比压阿尔芬声波本征模实验研究中取得进展
本文插图
EAST上DTRC振荡期间 ， BAAE ， BAEs-RSAEs本征模的激发
科学合肥研究院在比压阿尔芬声波本征模实验研究中取得进展
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【科学合肥研究院在比压阿尔芬声波本征模实验研究中取得进展】BAAE存在时间和DTRC振荡周期的关系


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