第38卷 第4期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 V ol.38, No.4
2 0 1 8年12月
Nuclear Fusion and Plasma Physics
Dec. 2018
文章编号：0254?6086(2018)04?0373?06
DOI: 10.16568/j.0254-6086.201804001
收稿日期：2017?11?02；修订日期：2018?05?14
作者简介：马泽宇(1990?)，男，山西省大同市人，硕士研究生，主要从事等离子体磁控制方面的研究。
HL-2A 装置大拉长比和三角形变
等离子体位形设计
马泽宇，宋显明，袁保山
(核工业西南物理研究院，成都 610041)
摘 要：介绍了基于MATLAB 程序自主开发的等离子体位形编辑和设计代码SE ，包括其设计原理、主要功能、人机界面和操作步骤。通过SWEQU 代码对SE 代码的准确性进行了有效验证，分别用上述两种代码设计和验证了两种具有中等拉长比和三角形变位形的放电参数。具有较高拉长比和三角形变位形的实现需要投入装置的上偏滤器线圈来突破圆形截面的限制。最后通过SE 代码编辑了一个较大拉长比和三角形变的等离子体位形，并获得了相应的放电参数。结果表明，在HL-2A 装置投入上偏滤器线圈后，可以得到具有较大拉长比和三角形变的新等离子体位形，这些位形为提高HL-2A 等离子体的品质奠定了坚实的基础。
关键词：HL-2A 装置；拉长比；三角形变；位形设计 中图分类号：TL62+2
文献标志码：A
1 引言
HL-2A 装置[1]主机的三大部件(线圈、真空室和支撑结构)来源于德国的ASDEX 装置[2]。由于上偏滤器线圈，尤其是上MP1线圈在德国运行时出现过严重事故，存在严重的绝缘问题，出于安全考虑，HL-2A 装置的上偏滤器线圈从2002年开始运行，到2017年实验结束从未通电。这对HL-2A 装置中等离子体的位形起到了严重的制约作用。无论是孔栏位形还是下单零偏滤器位形都只能为圆形或者近圆形，其拉长比小于1.2。为了提高HL-2A 装置等离子体的品质，进一步研究等离子体输运和约束，迫切需要提高等离子体的拉长比。由于存在修复上偏滤器线圈，尤其是上MP2线圈和上MP3线圈的可能性，若能够开展投入上偏滤器线圈实验，拉长等离子体位形的相关设计和计算工作就具有重要的意义。
本文首先介绍了在HL-2M 控制系统研制过程
中自行开发的位形编辑和设计代码(SE)。在将该代码向HL-2A 装置移植并进行适用性调整后，通过与SWEQU [3]的计算结果进行对比，
验证SE 代码的正确性。之后，使用该代码开展了HL-2A 装置投入上偏滤器线圈后拉长等离子体位形的相关设计和计算工作，并将其结果与SWEQU 代码的计算结果进行比较。最后，通过SE 对大拉长比和大三角形变位形进行编辑并获得与之对应的放电参数。
2 SE 程序介绍
核工业西南物理研究院目前正在研制HL-2M 装置，其目的是在该装置上开展与ITER 物理相关和与聚变堆相关的基础等离子体物理和聚变科学研究，包括非欧姆加热条件下的等离子体约束和输运机理、高能量粒子物理、新的偏滤器位形、磁流体不稳定性、第一壁和等离子体相互作用等研究[4]。因此为HL-2M 装置研发出可靠且功能强大的位形
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