HL-2A杂质原子参数和非日冕辐射的模拟

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众所周知,托卡马克轻杂质的辐射损失对未来的聚变反应堆是极其重要的。在目前的实验装置(如DIII-D,JET,JT-60,ASDEX和Alcator C-Mod)中和在将来的实验装置(如ITER和TPX)中,杂质辐射都起到减小壁和偏滤器靶板的热负荷的作用。ITER和现在实验装置的偏滤器靶板电子温度分别低于250eV和150eV,这样精确确定杂质辐射的发射率就提到了一个全新的地位。在热氢等离子体中存在大量的杂质,这些杂质的行为已在非日冕平衡条件下研究分析。不同种类的杂质在建立日冕平衡过程中所需要的时间已被发现敏感地依赖于等离子体的电子温度,并且与平衡时的杂质电离态分布强烈地相关。在这里我们没有借助复杂的计算,只是把杂质电荷态作时间和整体的平均考虑就可以得到杂质辐射的功率损失。在这篇文章中,我们使用了各种原子速率系数,求解了电离速率方程,给出了同质的和混和的等离子体中杂质辐射损失的模拟结果,包括:1)电荷态的分布fq;2)辐射冷却系数LZ ;3)平均电荷< Z> ;4)总辐射功率Prad;5)有效电荷Zeff;从模拟的结果可以发现,杂质的滞留参数在加大等离子体辐射损失方面起到非常重要的作用。
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