托卡马克中低杂波驱动电流剖面的研究的开题报告.docx

托卡马克中低杂波驱动电流剖面的研究的开题报告 一、课题背景 等离子体物理学作为现代物理学的重要分支，在核聚变、天体物理、高能物理等领域有着广泛的应用。托卡马克是一种研究等离子体物理的重要装置，其内部存在强烈的磁场和高温等离子体，旨在实现核聚变能的控制和利用。 在托卡马克中，杂波（尤其是低频杂波）会对等离子体中的聚变反应产生不利的影响，降低反应的效率和稳定性。因此，研究杂波在等离子体中的传播和对聚变反应的影响，对于提高反应效率和稳定性具有重要的意义。 二、研究内容和目标 本课题旨在研究托卡马克等离子体中低杂波驱动电流剖面的变化规律及其对等离子体稳定性的影响。具体目标如下： 1. 建立托卡马克等离子体中杂波驱动电流的模型，分析杂波在托卡马克中的传播规律和影响机制。 2. 研究杂波驱动电流剖面与等离子体的稳定性之间的关系，分析杂波对等离子体内部电流分布的影响，以及杂波耦合产生的不稳定性的特征。 3. 针对不同托卡马克实验中低杂波驱动电流剖面的变化特点和对等离子体稳定性的影响，提出相应的控制方法，以实现等离子体的控制和聚变反应的优化。 三、研究方法和技术路线 本课题将采用数值模拟和实验研究相结合的方法，具体技术路线如下： 1. 建立托卡马克等离子体中低杂波驱动电流的数学模型，采用计算机仿真技术模拟杂波在等离子体中的传播和与等离子体的相互作用。 2. 利用托卡马克实验装置，进行低杂波驱动电流的实验研究，测量等离子体中的杂波和电流分布情况，探究杂波对等离子体内部电流分布和稳定性的影响规律。 3. 结合数值模拟和实验研究结果，提出相应的杂波控制策略，为实现等离子体的控制和优化提供理论依据和技术支持。 四、预期成果 本课题的预期成果如下： 1. 建立托卡马克等离子体中低杂波驱动电流的数学模型，分析杂波在等离子体中的传播规律和影响机制，为等离子体的控制和优化提供理论支持。 2. 研究杂波驱动电流剖面与等离子体稳定性之间的关系，提出可行的杂波控制策略，为实现等离子体的稳定和优化提供技术支持。 3. 发表相关研究成果论文，增加学术交流和合作的机会。