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概述
托卡马克工程
托卡马克原理
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1,概述 托卡马克装置
环向等离子体电流产生极向磁场实现旋转变换，消除磁场不均匀导致的漂移和粒子损失
电流和磁场：平行和反平行
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托卡马克的复杂性
电流产生极向磁场，实现旋转变换．而电流轮廓是不能直接控制的，导致了物理的复杂性．
等离子体参数
电流轮廓
欧姆加热
输运
因果关系构成闭环，是一种自组织性
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托卡马克的缺陷
欧姆加热的弱点：η∝Ｔ－３／２，温度增长是加热效率减少．不能达到点火规定．必须借助于辅助加热
脉冲运行：欧姆变压器必然是脉冲运行的．稳态运行需要非感应电流驱动．
聚变中子辐射导致的材料问题
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托卡马克的发展模式－定标律
针对ELM, H模的能量约束时间定标律IPB98(y,2)
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重要大中型托卡马克装置（国外）
装置名称
地点
大半径
(m)
小半径
(m)
磁场
(T)
电流
(MA)
特点
JT-60U
JAERI
Q=
TFTR
Princeton
DT运行
JET
Abinhdon
DT运行
DIII D
GA
长截面
T-10
Kurchatov
Tore Supra
Cadarache
超导磁体
ASDEX-U
Garching
Ｈ模
FTU
Frascati
强磁场
TEXTOR94
Julich
杂质问题
TCV
Lausanne
截面形状
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球形托卡马克的进展
磁场运用率高
高的比压和安全因子
自然偏滤器位形
无大的破裂
材料问题更严重
环径比A=R/a, A<
球形托卡马克ＭＡＳＴ
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2,托卡马克工程： 托卡马克装置的配置
装置主体
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环向场线圈
安培定律
磁场均匀时的积分
分立线圈产生波纹度
圆线圈总磁通
圆线圈自感
形状因子
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Ｄ形线圈（纯张力线圈）
纯张力线圈方程
解
圆线圈受力
上下对称Ｃ＝０，可以有级数解，
形状靠近Ｄ形，和常数k有关
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