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论文类型：会议论文

发表时间：2017-07-01

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关键字：偏滤器;等离子体与器壁相互作用;粒子模拟;再循环;脱靶

摘要：偏滤器是托克马克中用于排除来自芯部等离子体的粒子流和热流以及屏蔽杂质的主要部件。为了保证偏滤器的寿命,需要有效降低入射到偏滤器靶板的等离子体温度和能流负荷,这就要求偏滤器能够有效的辐射能量。等离子体与器壁相互作用会通过粒子再循环过程在靶板附近不断释放中性气体,这些中性气体会同入射的等离子体发生各种碰撞,从而辐射能量,降低靶板等离子体温度和能流负荷,促进脱靶的实现[1]。偏滤器物理主要涉及等离子体与中性粒子之间的原子分子碰撞反应过程,而粒子再循环过程是中性粒子的"源",因此有必要研究粒子再循环对于脱靶的影响。粒子模拟方法(Particle-in-Cell,PIC)可以追踪带电离子和中性粒子之间的运动及碰撞碰撞过程[2][3][4],从而精确的描述偏滤器脱靶过程的实现。本工作使用粒子模拟方法研究了不同等离子体参数条件下的边界再循环对脱靶的影响机制。模拟将针对于整个刮削层进行研究,模型中在靶板处考虑了通过粒子反射和再循环两种过程自洽产生氘原子和氘分子[1]。使用蒙特卡洛方法描述等离子体与中性粒子之间的弹性碰撞、激发碰撞、电荷交换碰撞、电离碰撞、再结合碰撞等过程,研究不同的碰撞对于能量损失和动量损失的影响,确定偏滤