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托卡马克中的边缘偏压
一珥
.
本文综述了在孔栏或偏滤器托卡马克边缘电场的产生的最近结果。概述了产生径向和或极
向场的几种方案的理论基础和实际实施,讨论了边缘和删削层分布的控制以及粒子排出的控制,强
调了偏压实验对模式物理的贡献。最后给出了在下一代托卡马克中加偏压的前景。
关键词托卡驰竺坚电粕子舢理批弓
引言
最近,对于托卡马克荨离子体边缘的电场,特别是径向电场的作用给予了很多的注意,而
且已经提出了多种所谓俯压方案,来从外部施加和控制这些电场,而与通常的装置参数无关。
边缘工程的固有优点很多,人们希望对边缘和删削层分布、粒子再循环和排出、杂质、气
球或活性以及改进的约束状态等进行控制将是有可能实现的。此外,预期还会得到支配
像横越场的电流流动、等离子体旋转起伏的稳定、模式转变物理等这些基本过程的机制的重
要线索。’
在聚变研究中,很早就认识到径向电场的重要性。首次计划的应用之一是由
建议的并由研究的电磁约束。在这个方案中,假设边缘电场提供一种没有旋
转变换的环向平衡位形,而同时加热荨离子体。这个方案使得今天看起来雄心勃勃的建议显得
确实一点也不过分。已证明在堆级等离子体中,径向电场达到大约/时,平衡是可行的
,。倒如在电场波纹环上的实验.,,提供了对粒
子约束十分有利的定标。,但是位形的建立要求
另一个非侵入的、非污染的强偏压方案。考虑到当今的重点是托卡马克的连续运行,作一些回
顾可能还是值得的,。
尽管径向场对输运的潜在重要性在过去已被反复地证实了,;
,., Ⅶ一,,但是日前这方面的工作“热”是从和
模式现象之间可能有联系.,的实验,;,—
,和理论,,的认可开始的。从那
时之后,除了重要的理论工作外,还进行过有关孔栏或偏滤器装置的的许多实验。本文打
算主要回顾这些实验和只涉及与产生直接有关的理论。象在每一篇评论文章中一样,由于
作者的兴趣和篇幅限静,材料的收集有很大的倾向性。
方法
在等离子体偏压中,径向电场是通过在孔栏或偏滤器板与真空室壁之问,或者在伸到最后
闭合磁通量面的外电极和真空室壁之间加上一个电压差而产生的。在几个孔栏或偏滤
器板之间加偏压同样能够产生其它电场分量,,,这里报导
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的所有电极偏压和孔栏偏压方案的目的在于产生径向电场。这与偏滤器应用是不
同的,在偏滤器应用中有时还想产生极向电场晶。图概括了现在使用的偏滤器位形,标出了
采用每种位形的托卡马克和给出作者所使用的方案的一般名称。

加值压式单慑
· ·
注入横式电汽电流注入模式负的正的
.
徽分的
圈使用中的各种偏滤器偏压方案
在所有情况中,除了两十—
——￡产生——岛产生——混合产生.
方案可以看作为分界面相对于壁的极化。是由沿中的分界面流过的电流引起
的电阻电位降得到的。两种建立方案都需要较详细的讨论在—方案
,中,板之间有两条电流通路:一条沿和壁,另一条穿过分界面。在正的—情
况.,下,预计径向电场和极向电场都能存在于中。另一方面,在负的
情况下,预计在阴极处产