EAST低雜波與等離子體耦合的實驗研究的開題報告開題報告題目：EAST低雜波與等離子體耦合的實驗研究一、選題背景和研究意義大型核聚變裝置是人類追求清潔能源的重要途徑，其中ITER是世界上最大的核聚變研究裝置，將在未來實現(xiàn)可控核聚變。而東方超環(huán)的超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置（EAST）作為中國的大型核聚變裝置，也在積極的開展相關(guān)研究。在等離子體物理領(lǐng)域，等離子體與對流層的耦合是普遍存在的，其中雜波是影響等離子體性能和穩(wěn)定性的重要因素之一。低雜波的運行是核聚變研究的重要方向之一。EAST通過設(shè)立4GHz的反射鏡反射回10GHz的EC波，將10GHz的波強烈地反轉(zhuǎn)回LAH，從而在LAH內(nèi)產(chǎn)生低雜波運行，并改善等離子體性能。在該領(lǐng)域內(nèi)仍然存在一些問題需要解決，一是EC波與等離子體的耦合效率較低，二是如何實現(xiàn)可控雜波發(fā)射與控制。因此，在這些部分的研究中，有必要開展對EAST低雜波與等離子體耦合的實驗研究。二、研究內(nèi)容和目標1.對EAST低雜波的產(chǎn)生機理與傳播特性進行研究，探索EC波與等離子體耦合效率的提高方法。2.開發(fā)新型的EC波裝置，實現(xiàn)可控雜波發(fā)射與控制。3.研究雜波對等離子體性能的影響，研究等離子體中雜波的動力學行為、傳播等特性。4.通過對EAST低雜波的研究與實驗，提高EAST的等離子體控制和穩(wěn)定性能。三、研究方法此次實驗主要通過以下幾個方面進行研究：1.通過數(shù)值模擬，對EC波與等離子體的耦合機理進行分析。2.通過EAST實驗中的數(shù)據(jù)分析，對EC波與等離子體的耦合效率進行評估，尋找提高效率的方法。3.建立可控雜波發(fā)射與控制的實驗平臺，并對其進行驗證與測試。4.利用Diagnostics對等離子體中的雜波進行檢測，研究其傳播和行為特性。四、研究計劃本次研究計劃于2022年開始，計劃為期18個月。具體流程如下：1.前期調(diào)研和文獻研究，為后續(xù)實驗打下基礎(chǔ)，預(yù)計花費2個月。2.設(shè)計實驗平臺，并搭建實驗系統(tǒng)和采集系統(tǒng)，預(yù)計花費4個月。3.進行低雜波的產(chǎn)生實驗，并通過Diagnostics對雜波進行檢測分析，在等離子體實驗中探索EC波與等離子體的耦合效率的提高方法，預(yù)計花費6個月。4.設(shè)計、建造新型EC波裝置，實現(xiàn)可控雜波發(fā)射與控制，對其進行實驗驗證，預(yù)計花費5個月。5.進行雜波的傳播行為分析，針對本實驗中的問題進行改進，進行后續(xù)的實驗和數(shù)據(jù)分析,預(yù)計花費3個月。五、預(yù)期成果1.詳細研究EAST低雜波的產(chǎn)生機理和傳播特性，并提出有效的耦合效率提高方法，為后續(xù)等離子體研究提供參考。2.利用Diagnostics系統(tǒng)，對等離子體中的雜波傳播和行為特性進行研究，并探索合適的雜波控制方案，為EAST等離子體穩(wěn)定性的提高提供支持。3.開發(fā)可控雜波發(fā)射與控制的新型EC波裝置，并對其進行實驗驗證，為后續(xù)等離子體研究提供基礎(chǔ)。4.提高EAST等離子體的穩(wěn)定性，在四川省乃至于