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强制性分流器上辐射轮廓的演化——MAST Upgrade 实验结果

等离子体物理 2025-05-12 v1

摘要

等离子体脱离涉及等离子体与杂质及中性粒子之间的相互作用,导致等离子体功率、动量和粒子的显著损失。准确映射等离子体在分流器和 X 点区域的辐射 emissivity 对于评估粒子通量与辐射脱离之间的关系至关重要。最近在 MAST-U 上验证的红外视频测距仪(IRVB)诊断使此映射比更成熟的方法(如电阻式测距仪)具有更高的空间分辨率。在以往的初步工作中,L 模式(PSOL ~0.4MW)下辐射脱离的演化被表征为:常规分流器中,内腿始终在外腿之前脱离,辐射脱离先于粒子通量脱离。本文 presenting 第三次 MAST-U 实验活动的结果,采用低场侧加料,包括 Ohmic 和束加热 L 模式射击(核心功率输出最高达 PSOL ~1-1.5MW)。在较低的上游密度下,辐射峰值从靶面上游移动,而在离子靶面通量翻转之前(通常被视为脱离起始),内腿在外腿之前脱离。辐射的移动与 DLS 模型所期望的部分一致,后者预测从靶面到 X 点的突然位移。能量约束与脱离有关,但似乎存在一定裕度,从内腿上的辐射到达 X 点到约束受到影响,这是一种有利的特征,如果可推广到未来反应堆将是有益的。对于增加的 PSOL,粒子通量翻转几乎不受影响,而辐射脱离在两个腿中以更高的密度发生,但在外腿上更为显著,表明核心功率输出在两个腿之间的分布不均。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.02837,
  title  = {Evolution of radiation profiles in a strongly baffled divertor on MAST Upgrade},
  author = {Fabio Federici and Matthew L. Reinke and Bruce Lipschultz and Jack J. Lovell and Kevin Verhaegh and Cyd Cowley and Mike Kryjak and Peter Ryan and Andrew J. Thornton and James R. Harrison and Byron J. Peterson and Bartosz Lomanowski and Jeremy D. Lore and Yacopo Damizia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.02837},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted to Nuclear Materials and Energy