EXL-50U 球形丘塔通过多谐波电子循环波和欧姆加热实现非诱导电流启动与电流升压
等离子体物理
2025-12-23 v1
摘要
对 EXL-50U 球形丘塔中通过多谐波电子循环波实现非诱导电流启动进行了系统性研究。通过调节磁场或等离子体横截面变化 ECW 的谐波共挦层数，Demonstrated 驱动电流数目增加。首次实验验证了多谐波 ECW 在增强驱动电流中的关键作用。为解释相关实验观察，提出了一种涉及多谐波加热、多次反射和多次吸收的物理机制，通过 X 模波或电子 Bernstein 波产生高能电子。ECW 第一谐波异常模式的电流驱动能力也首次得到实验确认。在应用欧姆加热进行电流升压阶段后，ECW 的电流驱动效率进一步得到增强。利用 ECW 与欧姆加热之间的协同效应，EXL-50U 实现了 1 MA 的等离子体电流，非诱导驱动电流比例达到 70%。
引用
@article{arxiv.2512.18941,
title = {Non-Inductive Current Start-Up Using Multi-Harmonic Electron Cyclotron Wave and Current Ramp-Up Through Combined Electron Cyclotron Wave and Ohmic Heating in EXL-50U Spherical Torus},
author = {Xinchen Jiang and Yuejiang Shi and Yueng-Kay Martin Peng and Shaodong Song and Wenjun Liu and Xianming Song and Xiang Gu and Ji Qi and Dong Guo and Debabrata Banerjee and Lili Dong and Zhenxing Wang and Chunyan Li and Junquan Lin and Pingwei Zheng and Haojie MA and Huasheng Xie and Jiaqi Dong and Qingwei Yang and Yunfeng Liang and Baoshan Yuan and Xianmei Zhang and Minsheng Liu and EXL-50U team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18941},
year = {2025}
}