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EAST低杂波电流驱动的数值模拟 被引量：1
1
作者 段文学 马志为 吴斌 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期289-294,共6页
应用改进后的低杂波电流驱动程序对EAST进行了低杂波电流驱动的数值模拟。通过模拟发现,波注入位置、功率谱、等离子体温度和密度对低杂波的功率沉积和电流驱动剖面分布有很大影响。通过选取合适的低杂波功率谱、等离子体温度和密度,可... 应用改进后的低杂波电流驱动程序对EAST进行了低杂波电流驱动的数值模拟。通过模拟发现,波注入位置、功率谱、等离子体温度和密度对低杂波的功率沉积和电流驱动剖面分布有很大影响。通过选取合适的低杂波功率谱、等离子体温度和密度,可以实现对其功率沉积和电流驱动剖面分布的控制。 展开更多
关键词 EAST 低杂波电流驱动 数值模拟 tokamak 等离子体温度 剖面分布 功率沉积 杂波功率谱 流驱动程序 注入位置 应用改进 密度 控制
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探测一号卫星在近地磁尾观测到的尾向流统计特性 被引量：7
2
作者 刘振兴 张灵倩 +4 位作者 马志为 王继业 濮祖荫 沈超 郭九苓 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期655-661,共7页
在磁静和亚暴期间,TC-1卫星在近地磁尾,包括晨昏两侧和夜侧的尾瓣、等离子体片边界层和等离子体片区域都观测到大量来自电离层的尾向流事件.尾向流在赤道面附近最强,在夜侧较晨昏两侧强;尾向流有从晨昏两侧向夜侧运动的趋势;尾向流随距... 在磁静和亚暴期间,TC-1卫星在近地磁尾,包括晨昏两侧和夜侧的尾瓣、等离子体片边界层和等离子体片区域都观测到大量来自电离层的尾向流事件.尾向流在赤道面附近最强,在夜侧较晨昏两侧强;尾向流有从晨昏两侧向夜侧运动的趋势;尾向流随距地球距离增加而逐渐增强.与来自中磁尾的地向流相比,近地磁尾近赤道区域来自电离层的尾向流具有低温高密特性.2004年7月1日至2004年10月31日期间TC-1卫星在近地磁尾(7RE^13RE之间,RE为地球半径)观测到持续时间超过3min的尾向流共516起.对这516起尾向流的统计研究结果显示:(1)尾向流在从等离子体片边界层向等离子体片的运动过程中流速会逐渐减弱、密度逐渐增高,温度有逐渐下降的趋势;(2)对尾向流平行温度和垂直温度的分析显示不同等离子体区域的尾向流都有较明显的各向异性;(3)在从等离子体片边界层向等离子体片的运动过程中,尾向流逐渐趋向各向同性. 展开更多
关键词 近地磁尾 尾向流 等离子体片 等离子体片边界层
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HL-2A托卡马克等离子体的扭曲不稳定性研究 被引量：3
3
作者 沈勇 董家齐 何宏达 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期447-453,共7页
扭曲模是托卡马克等离子体中一种常见的磁流体力学不稳定性。而安全因子(q)和比压(β)对扭曲模的产生、发展以及稳定化有着重要的、甚至是决定性的影响。本文从实验与模拟相结合的角度,基于HL-2A装置实验的一炮典型的偏滤器放电位形,研... 扭曲模是托卡马克等离子体中一种常见的磁流体力学不稳定性。而安全因子(q)和比压(β)对扭曲模的产生、发展以及稳定化有着重要的、甚至是决定性的影响。本文从实验与模拟相结合的角度,基于HL-2A装置实验的一炮典型的偏滤器放电位形,研究了安全因子q和极向比压卢。对内扭曲模和外扭曲模的影响,分析了不同参数条件下的扭曲不稳定性。结果表明,当磁轴上的安全因子q_0<1时,内扭曲模有可能不稳定。当q_0>1时,内扭曲模是稳定的。而极向比压卢。对内、外扭曲模都有去稳作用,峰化的等离子体电流剖面(或安全因子剖面)对扭曲模有稳定作用。有关扭曲模稳定化措施中,必须综合考虑安全因子剖面和等离子体比压值,以利于实现托卡马克高性能放电。 展开更多
关键词 磁流体力学不稳定性 扭曲模 安全因子 等离子体比压 HL-2A托卡马克
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基于谱估计方法的等离子体湍流三波耦合数据处理算法 被引量：2
4
作者 沈勇 董家齐 +1 位作者 石中兵 赵开君 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期193-197,共5页
基于数字谱分析技术求解波耦合方程,进而计算与三波相互作用相关联的线性耦合系数和能量转移,以此开发了数据处理程序用于研究HL-2A装置等离子体边缘湍流中的非线性能量传递过程。介绍了算法设计和开发的主要思想。应用该程序对与带状... 基于数字谱分析技术求解波耦合方程,进而计算与三波相互作用相关联的线性耦合系数和能量转移,以此开发了数据处理程序用于研究HL-2A装置等离子体边缘湍流中的非线性能量传递过程。介绍了算法设计和开发的主要思想。应用该程序对与带状流相关的一次放电的实验数据进行了数据处理研究。结果表明,带状流是由等离子体湍流的能量逆级联所驱动的。 展开更多
关键词 谱估计方法 等离子体湍流 波耦合 能量级联
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通量堆积和偶极化过程中的超低频波动 被引量：1
5
作者 王继业 张灵倩 +3 位作者 刘振兴 马志为 史建魁 郭九苓 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1285-1295,共11页
2004年9月17日TC-1卫星在近地磁尾夜侧观测到一次伴随有通量堆积和偶极化过程的典型亚暴事件.本文利用离散小波分析和FFT分析方法对本次事件中4s精度的FGM和HIA数据进行分析,以了解通量堆积过程和偶极化过程中的低频波特性.分析结果表明... 2004年9月17日TC-1卫星在近地磁尾夜侧观测到一次伴随有通量堆积和偶极化过程的典型亚暴事件.本文利用离散小波分析和FFT分析方法对本次事件中4s精度的FGM和HIA数据进行分析,以了解通量堆积过程和偶极化过程中的低频波特性.分析结果表明,通量堆积过程和偶极化过程中场和粒子有明显的不规则低频波动,主要波动频率范围为4～15mHz,和Pi-2脉动一致.通量堆积过程中磁场各个分量的低频波动和偶极化过程中的低频波动有明显不同,表明这两个物理过程可能存在不同的波动机制.在通量堆积过程和偶极化过程中,平行磁场方向上温度和速度的波动和垂直方向上温度和速度的波动有明显区别,平行磁场方向上温度和速度的波动有较好的相关性,且热离子密度的波动和平行磁场方向上的波动有较好的相关性,表明存在快模压缩波.TC-1卫星的观测显示通量堆积过程中磁场By分量有明显增长.我们的分析结果表明ULF波与By分量的增长有密切关系,从而可能对亚暴膨胀相的触发有重要影响. 展开更多
关键词 通量堆积 偶极化过程 膨胀相触发 超低频波(ULF)
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关于磁重联区三维磁零点的卫星观测研究 被引量：1
6
作者 肖池阶 王晓钢 +6 位作者 濮祖荫 马志为 赵辉 周桂萍 汪景琇 傅绥燕 刘振兴 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期289-295,共7页
磁重联是等离子体中磁场能量快速转换为粒子动能和热能的主要途径,是空间物理和等离子体物理中的重要现象。磁重联过程发生在磁场的拓扑分形面上;这种分形面一般是由磁零点附近磁场梯度张量的本征矢量确定的。磁零点的三维特性要求至少... 磁重联是等离子体中磁场能量快速转换为粒子动能和热能的主要途径,是空间物理和等离子体物理中的重要现象。磁重联过程发生在磁场的拓扑分形面上;这种分形面一般是由磁零点附近磁场梯度张量的本征矢量确定的。磁零点的三维特性要求至少空间4点的同时测量。Cluster计划提供了迄今为止唯一的卫星测量手段。基于Poincare指数方法分析Cluster卫星在地球磁尾的探测数据,(1)找到了磁重联过程中存在4种磁零点的证据;(2)发现磁零点周围磁场的空间特征尺度大约为离子惯性长度,从而首次揭示霍尔效应可能在三维磁重联中起重要作用;(3)在重联区找到匹配的磁零点对,并计算出零点连线的长度,确定了所产生的磁场的拓扑分形面;(4)发现在零点连线附近存在低杂波频率的电磁振荡,这为磁重联过程中可能的电子加速、加热机制提供了观测基础。 展开更多
关键词 磁重联 磁零点 分形面 零点连线 低杂波频率振荡
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密度非对称的二维无碰撞磁场重联 被引量：1
7
作者 黄俊 马志为 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期960-967,共8页
使用二维粒子模拟(PIC)的方法研究了在电流片两侧具有不同温度或密度情况下的无碰撞磁场重联过程.在初始等离子体密度非对称的情况下,发现重联区等离子体流场结构、电磁场结构以及重联过程与对称情况下的结果有明显不同.通过对电流片两... 使用二维粒子模拟(PIC)的方法研究了在电流片两侧具有不同温度或密度情况下的无碰撞磁场重联过程.在初始等离子体密度非对称的情况下,发现重联区等离子体流场结构、电磁场结构以及重联过程与对称情况下的结果有明显不同.通过对电流片两侧温度比取不同的参数T_m/T_(?)=1,2,5进行模拟(其中T_m和T_s分别代表磁层侧和磁鞘侧的温度),结果分析发现。(1)在密度非对称系统中.出流区电子沿着分离面出现一个整体的从高密度区向低密度区的流动,并围绕磁岛形成一个电流环;(2)在高温低密度一侧,在重联过程中,分离面两侧将出现很强的电荷分离并产生一个基本垂直于分离面的强度较大的电场E_z,其幅度和空间尺度与温度梯度近似地成线性正比和反比关系,在初始电流片两侧温度之比取T_m/T_s=5的情况下,E_z的幅度将达到0.71。其空间尺度与局地电子惯性长度d_(?)同一量级,这一结果与观测相吻合;(3)重联率随着温度梯度增大而下降。 展开更多
关键词 磁层顶 无碰撞磁场重联 粒子模拟 非对称电流片 温度梯度 重联率 垂直电场
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一种等离子体湍流实验数据分析程序的设计与应用
8
作者 沈勇 董家齐 +1 位作者 石中兵 赵开君 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-7,共7页
针对磁约束聚变等离子体边缘湍流中非线性能量传递过程的问题,开发了数据分析程序。该程序基于数字谱分析技术来求解波耦合方程,进而计算与三波相互作用相关联的线性和非线性耦合系数以及能量转移。介绍了算法设计和程序开发的主要思想... 针对磁约束聚变等离子体边缘湍流中非线性能量传递过程的问题,开发了数据分析程序。该程序基于数字谱分析技术来求解波耦合方程,进而计算与三波相互作用相关联的线性和非线性耦合系数以及能量转移。介绍了算法设计和程序开发的主要思想,并对程序进行了仿真测试。然后应用该程序分析了反场箍缩装置实验的一次放电实验数据,观察到湍流之间的波耦合和能量级联现象,发现或证实了聚变等离子体湍流激发与增长的一种内在机制。 展开更多
关键词 等离子体湍流 数据分析 程序开发 谱估计
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基于二维广义非线性薛定谔方程的逆级联现象
9
作者 崔少燕 郁明阳 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期352-358,共7页
在外部势场和初始空间局部有限振幅脉冲给定的情况下,基于二维广义非线性薛定谔方程i∂_(t)E+p▽^(2)E+[V(x,y)+q|E|^(2)]E=0,研究了波的不稳定性随时间的演化。波的不稳定性演化主要依赖于方程里的群色散系数p=p_(r)+ip_(i)和非线性系数... 在外部势场和初始空间局部有限振幅脉冲给定的情况下,基于二维广义非线性薛定谔方程i∂_(t)E+p▽^(2)E+[V(x,y)+q|E|^(2)]E=0,研究了波的不稳定性随时间的演化。波的不稳定性演化主要依赖于方程里的群色散系数p=p_(r)+ip_(i)和非线性系数q=q_(r)+iq_(i),数值结果发现系统会出现调制不稳定性、波坍缩、逆级联以及整个空间的湍流态。当p=3.5+0.5i,q=q_(r)+iq_(i)时,数值结果发现系统在出现部分逆级联之后波场的能量主要聚集在波矢量k空间中半径|k|≥100的短波区域,同时形成了以区域中心为圆心,半径|k|≈100的圆形相对稳定区域。当粘性阻尼系数p_(i)在[0.1,1.0]时,数值结果发现产生逆级联的部分区域随着p_(i)(<1.1)的不断增大而逐渐缩小,相对稳定的圆域半径从零开始逐渐增大。因此,粘性系数p_(i)相当于系统中的一个调节开关,调整它在一定范围(p_(i)≤1)的取值可以控制逆级联的进程与最终结果。 展开更多
关键词 非线性薛定谔方程 逆级联 湍流 粘性阻尼
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