EAST边界和芯部杂质谱线的时间延迟研究

摘要：

边界杂质注入是未来聚变装置ITER用于增强边界辐射,减少第一壁热负荷的一种重要方法.但部分注入的杂质会被输运到芯部,造成主等离子体辐射损失以及约束下降.光谱观测可以获取杂质种类、含量和分布等信息,在理解等离子体中杂质输运方面起着重要作用.在EAST(experimental advanced supercon-ducting tokamak)偏滤器氩气(Ar)注入实验中,利用偏滤器可见光谱和芯部极紫外光谱监测边界的Ar1+离子谱线A rⅡ(401.36 nm)和芯部的A r15+离子谱线A rⅩ Ⅵ(35.39 nm),并获得两者强度随时间的变化.其中,A rⅡ和A rⅩ Ⅵ的电离能分别为27和918 eV,因此,A rⅡ和A rⅩ Ⅵ分别对应分布于等离子体边界和芯部Ar离子.为了分析二者谱线强度随时间变化的特征,发展了一种基于正则Pearson积矩相关系数的相关分析方法,计算得到两者谱线强度变化的相对延迟时间,以此表征杂质从边界向芯部输运的时间.结果显示,偏滤器注入Ar杂质后,芯部ArⅩ Ⅵ辐射增长滞后于边界ArⅡ辐射的增长,并且在具有较高的低杂波加热功率的放电中,两者的延迟时间较长,表明较高的低杂波加热功率可以延长杂质从边界向芯部输运的时间.

关键词：杂质注入、延迟时间、相关分析、EAST托卡马克

所属期刊栏目：42

分类号：O536(等离子体物理学)

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划;国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国科学院与日本学术振兴会共同研究资助项目

在线出版日期：2022-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3507-3511