文档介绍：离子回旋波射线轨迹分析
核聚变与等离子体物理
NuclearFusionandP~smaPhysics
March1999
离子回旋波射线轨迹分析
匡光赵燕平李有宜谢纪康
疆一等离子体物理研究所台肥23003])
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1引言
计算托卡马克中ICRH功率沉积问题一般有两种方法,即求全波解方法和计算射线轨迹
,沿极向和环向用傅里叶变换,沿水平径向进行离散分层的
方法求解托卡马克中的场分布,,场分布对于中心区域误
,首先求出天线辐射波的
CPS[“(恒定相位面),然后把它分解成若干个独立的射线波束,将各波束传播过程中与等离子
体相互作用而沉积的功率相加,即可求出总的功率沉积求解天线辐射波的CPS的具体方法
一
般有两种,即二维耦合模型和准三维模型[所谓二维模型就是假设一0,这只有当天线
的长度远大于托卡马克的小半径时才满足然而,当天线较长时,ICRH平板模型的误差较大
准三维模型是在二维模型的基础上允许天线的长度是有限的,
,计算长天线时,天线耦合平板模型本身
,
复杂因而,在求解过程中一般都假定CPS的位置(射线起始点)满足远场条件实际上,若将
射线起始点取得离天线很远是没有意义的,一般都取小于天线的长度的值这样,远场条件的
假定必然会带来一定的计算误差.
本文通过将天线进行分段处理的方法确定场分布,然后采用波束分解法确定该波束的波
积计算结果.
2射线初始条件的确定
,因为等离子体对射线能量的
置将不同,
一
L
.
r广,
L,,,
U_)
第1期朱学光等:离子回旋波射线轨迹分析
束的起始条件的确定,如每一子波束的初始位
置,初始波矢量和初始功率通量.
为确定射线轨迹初始条件,首先要进行天
,这将影响射线
轨迹初始条件的准确计算,从而影响功率沉积
耦合模型口],
段,每一段按平板模型计算托卡马克中的场分
布,将各段所激励的场分布进行线性叠加,即
,假定波
沿磁力线方向的电场E一0,并对麦克斯韦
方程组进行化简后,可得快波场方程:
等
离
悼
天线
天线段
图1确定多