EAST等離子體高密度實(shí)驗(yàn)及密度極限研究取得進(jìn)展

　　近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所鄭星煒、李建剛、胡建生、劉海慶等人對(duì)EAST裝置上高密度及密度極限放電進(jìn)行了深入研究，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Plasma Physics Control Fusion（2016，58，055013）。

　　EAST在強(qiáng)（或溫和）充氣條件下就可能發(fā)生密度極限放電。對(duì)EAST在L-mode和H-mode條件下的密度極限現(xiàn)象進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)EAST上密度極限發(fā)生的過(guò)程通常如下：當(dāng)偏濾器靶板溫度降低到一定程度，等離子體開(kāi)始發(fā)生脫靶；而在這一時(shí)間附近，一個(gè)高輻射區(qū)域（MARFE），開(kāi)始發(fā)展并從偏濾器向X點(diǎn)移動(dòng)；如果等離子體密度繼續(xù)增長(zhǎng)，MARFE則可能進(jìn)入主等離子體，引起電流剖面收縮和MHD不穩(wěn)定性的增長(zhǎng)，最終導(dǎo)致等離子體發(fā)生破裂。MARFE不一定出現(xiàn)在密度極限破裂之前，但邊緣等離子體冷卻的增強(qiáng)仍然是導(dǎo)致密度極限破裂的主要因素。邊緣等離子體冷卻現(xiàn)象可能是由于雜質(zhì)粒子或中性粒子增強(qiáng)引起的。

　　通過(guò)優(yōu)化壁處理和輔助加熱功率升級(jí)，EAST裝置明顯拓展密度運(yùn)行區(qū)。通過(guò)對(duì)各種條件的分析對(duì)比，最為重要的是對(duì)雜質(zhì)和再循環(huán)控制進(jìn)行有效控制，在ITER-like金屬鎢偏濾器上單零位型下，以自行研制的可抗電磁干擾且加料效率更高的SMBI為加料手段實(shí)現(xiàn)了密度達(dá)0.93的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)H-mode運(yùn)行，為EAST和未來(lái)ITER高密度長(zhǎng)脈沖科學(xué)研究提供參考。