磁流体稳定性 2 理想磁流体 非理想磁流体：锯齿振荡 非理想磁流体：新经典磁岛 壁的稳定作用 边界区不稳定性 密度极限 破裂

４，壁的稳定作用电阻壁模 (RWM)

HBT-EP 装置上的低 q 运行 RWM 实验

等离子体电流， 边界 q 值， 极向磁场扰动， m=3 磁场扰动，主要频率

电阻壁的位置对两类模的作用等离子体模：随等离子体旋转，旋转速度快于壁渗透时间，壁相当于无限导电的

电阻壁模：旋转速度慢于壁渗透时间

两类模的增长率 两类模的稳定区域

bd0

2

1

JT-60U 上 RWM 增长率的实验结果

从反向到正向中性粒子注入过程中 RWM 的出现

改变等离子体和壁距离实验

等离子体旋转的作用

DIIID 上旋转对不旋转的m=3 模的稳定作用

当 q=3 磁面停止旋转，RWM 急剧增长，放电终止

稳定 RWM 的主动方法

HBT-EP 装置上的稳定线圈

低 n 模线圈产生环向旋转径向磁场

智能型反馈线圈

动量输运

)()2(

1 tan2/1

R

R

E

mPVmdVn

b

bbii

JET 的实验结果，＋为 L 模和 ELM 　 H 模，□为无 ELM 热离子 H模

注入中性粒子后环向旋转速度的增加

动量约束时间的计算离心力使杂质集中外侧

逆磁漂移

2qnB

BpVd

逆磁漂移速度

dr

dn

enB

kTede

电子逆磁频率 逆磁漂移的成因

电子逆磁漂移方向和离子逆磁漂移方向

电子漂移波的相速就是其逆磁漂移速度

等离子体的旋转

dr

dPBVBVEen

dr

dPBVBVEenZ

ePeTTePre

iPiTTiPrii

)(

)(

DIIID 上 H 模运转主离子 He2+

和杂质离子 C6+ 的旋转速度

径向电场的作用使电子离子在同一方向旋转

主离子旋转测量的困难

动量输运也是反常的

Alcator C-Mod 上 ICRF 驱动得到 τφ=50ms 远小于新经典输运结果

TFTR 上的动量，粒子，离子热，电子热输运系数

锁模（电阻撕裂模）两类锁模：导电壁和非轴对称误差场

误差场来源：

　线圈形态

　线圈连线

　安装误差

JET 垂直场接线引起 n=1 的误差场

锁模引起破裂

HL-1M 上的软 X 信号，等离子体电流， Mirnov 信号， m=2 扰动，内外侧极向场和边界处等离子体温度，密度

外加共振场实验阈值和 n 正相关，和 BT 负相关

外加共振磁扰动和密度平面上的锁模区域（ 2/1 场， CAMPASS-C ），渗透指使旋转速度减半

两共振场联合作用时的渗透区域

渗透场临界值

防止锁模的方法 误差矫正线圈 ECRH 局部加热 中性粒子加热加速旋转 变形截面

５，边界区不稳定性ELM （边缘局域模）

DIIID 上的 Dα 辐射强度

III 型：小振幅，高频 I 型：高振幅，低频

中性粒子注入功率增加

II 类 ELM ：草丛型

ASDEX-U 上调整截面形态实现 II类 ELM

外模 (outer mode)；另一种边界区磁流体现象

JET 热离子 H 模 D 放电： Dα 线，核反应率，内能，极向磁场涨落

ELM 和 H 模运转空间

ASDEX-U 上 H 模运转区域（边界区参数空间）

ITER 的运转空间

ELM 的先兆　模数　　　岛宽　　　频率　　增长时间

MARFE:Multifaceted asymmetric radiation from the edge

FT

Te↓ PR↑

ne,nZ↑

压力平衡

MARFE 形成机制

发生条件2)(

1

cmn

n

e

I

HT-7的 MARFE 现象

不同时间的密度轮廓

Alcator C-Mod 上的 MARFE 现象MARFE 区 ne=(2-3) ×1021m-3,Te=0.7-1eV