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电漂移对托卡马克中高能粒子轨道的影响

电漂移对托卡马克中高能粒子轨道的影响

作者：李攀南华大学

学位级别：硕士

带电粒子在磁场中的运动是人们一直关注的问题，而带电粒子在托卡马克磁场中的运动轨道是磁约束聚变研究的热点问题。求解带电粒子在托卡马克磁场位形中的轨道，最主要是求解粒子的导心轨道，求解导心轨道的方法一般是利用三个运动常数... 详细信息

带电粒子在磁场中的运动是人们一直关注的问题，而带电粒子在托卡马克磁场中的运动轨道是磁约束聚变研究的热点问题。求解带电粒子在托卡马克磁场位形中的轨道，最主要是求解粒子的导心轨道，求解导心轨道的方法一般是利用三个运动常数和求解漂移运动方程组或者ORBIT程序里Hamilton方程组描述带电粒子的导心运动，但前两种方法，都没有考虑静电势的作用，也就是没有考虑电漂移，事实上电漂移是等离子输运的基础，考虑电漂移作用后，带电粒子的轨道图像也会有所不同。本文在考虑电漂移作用后再利用漂移运动方程组求解带电粒子的导心轨道。在单粒子模型下，采用HL-2A装置参数，本文首先模拟出不考虑电漂移作用下，高能氘离子在托卡马克磁场中的轨道，结果表明，随着粒子初速度与磁场夹角的变大，氘离子逐渐由通行粒子变成俘获粒子，当氘离子变成俘获粒子后，随着初速度与磁场夹角的继续变大，粒子反弹点的距离变小，粒子被捕获的浅。另一方面，在考虑电漂移对氘离子运动轨道的影响之后，通过数值求解电漂移作用下漂移运动方程组，数值模拟了电漂移对氘离子运动轨道影响。模拟结果表明，电漂移会使氘离子的运动轨道出现一定程度的漂移，并且导致香蕉粒子的轨道变窄。数值求解的程序也比较稳定，但程序的优化，以及利用三个运动常数在不忽略电漂移的情况下求解粒子轨道的工作还在进行，目前所做的工作为深入研究电漂移对托卡马克中高能粒子损失打下基础。

关键词：导心轨道通行粒子俘获粒子托卡马克电漂移香蕉宽度

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电漂移对托卡马克中高能粒子轨道的影响

南华大学学报（自然科学版） 2013年第1期27卷 11-15页

作者：李攀龚学余黄千红南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001

通过数值求解漂移运动方程,对托卡马克中高能粒子运动轨道进行了研究.在HL-2A装置参数下,考虑电漂移对粒子运动轨道的影响,数值模拟了电漂移对粒子运动轨道影响.模拟结果表明,电漂移会使得氘离子的运动轨道出现一定程度的漂移,并且导致... 详细信息

通过数值求解漂移运动方程,对托卡马克中高能粒子运动轨道进行了研究.在HL-2A装置参数下,考虑电漂移对粒子运动轨道的影响,数值模拟了电漂移对粒子运动轨道影响.模拟结果表明,电漂移会使得氘离子的运动轨道出现一定程度的漂移,并且导致香蕉轨道宽度变窄.

关键词：电漂移粒子轨道托卡马克

带电粒子在径向电场中的电漂移——对一个实验的再认识

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物理与工程 2008年第1期18卷 24-27页

作者：王光宇苏州大学物理科学与技术学院江苏苏州215006

本文对文献[1]中的一个问题进行了理论与实验研究,指出了原有解释的不当之处,并采用基于Runge-Kutta-Felhberg算法的Matlab数值方法给出本问题的数值解.

关键词：正交电磁场安培力洛伦兹力电漂移

等离子体加料过程中局部电荷分离及等离子体电漂移

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中国核科技报告 1998年第S3期 3-5页

作者：石秉仁

我们讨论与托卡马克等离子体加料相关的一个重要物理过程。当中性粒子被电离并被磁场捕获时,离子与电子沿相反的方向进行回旋运动,这实际上等效于一种极化;电子和离子被拉开了一个距离

关键词：电荷分离非对称加料电漂移

Cluster探测到磁尾等离子体注入的特征

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地球物理学报 2008年第2期51卷 307-315页

作者：何兆海刘振兴沈超段素平刘晓张永存姚丽宗秋刚 H.Reme G.Gustafsson 中国科学院空间天气学国家重点实验室北京100080 中国科学院研究生院北京100049 河南师范大学新乡453007 CSP Boston University Boston MA 02215 USA Cemred’Etude Spatiale des Rayonnements 31028ToulouseFrance Swedish Institute of Space Physics UppsalaSweden

利用Cluster卫星2001～2004年磁尾运行期间RAPID仪器的数据，确定了115例磁尾等离子体注人事件，借助时序叠加法统计研究磁尾等离子体注人现象的特征．注人事件主要分布于磁地方时夜晚20时至凌晨04时．与同步轨道区观测到的粒子注人事... 详细信息

利用Cluster卫星2001～2004年磁尾运行期间RAPID仪器的数据，确定了115例磁尾等离子体注人事件，借助时序叠加法统计研究磁尾等离子体注人现象的特征．注人事件主要分布于磁地方时夜晚20时至凌晨04时．与同步轨道区观测到的粒子注人事件类似，可以将磁尾粒子注人事件分成五类：（1）只有离子注人；（2）离子先于电子注人；（3）离子和电子同时注人；（4）电子先于离子注人；（5）只有电子注人．磁尾粒子注人时，质子（能量范围0～40keY）的温度和数密度同时显著增加，沿地球径向的传播速度也明显增大．统计分析磁尾注人期间同时观测到的晨昏对流电场，发现电场可分为两类：（A）注入后电场突然增大，电场强度为正；（B）注人后电场突然增大，电场强度为负．利用磁层磁场（T89c）和电场（Volland—Stem）模型模拟粒子注人后赤道面的电漂移速度矢量，模拟结果与统计结果基本一致，表明晨昏对流电场引起的电漂移是驱动磁尾（-18RE〈R〈-10RE）等离子体沿地球径向注人的机制之一．

关键词：磁尾等离子体注人晨昏对流电场 T89c磁场 Volland—Stem电场电漂移

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面向深空任务的电磁桨推力器设计

中国空间科学技术 2017年第5期37卷 17-23页

作者：侍行剑孙克新祝竺孙凯鹏廖鹤上海卫星工程研究所上海201109

为解决深空任务需要大量推进工质的问题,提出了一种电磁桨推力器的概念,以恒星际等离子体为工质,利用带电粒子在正交匀强电场和磁场中的电漂移效应,产生对航天器的推力。根据带电粒子的漂移速度,分非相对论和相对论两种情况,推导了电磁... 详细信息

为解决深空任务需要大量推进工质的问题,提出了一种电磁桨推力器的概念,以恒星际等离子体为工质,利用带电粒子在正交匀强电场和磁场中的电漂移效应,产生对航天器的推力。根据带电粒子的漂移速度,分非相对论和相对论两种情况,推导了电磁桨推力器的推力公式,分析了电磁桨推力器的设计约束条件,并针对星际航行和无拖曳控制任务,结合实际工程技术水平,设计了初步电磁桨推力器方案和试验验证方案。计算结果表明,使用上述电磁桨推力器方案的航天器无需携带任何工质,在星际航行中每年可以得到1 056m/s速度增量。

关键词：电推进等离子体电漂移星际相对论效应

外加电压和桥电压对压力传感器零点和灵敏度影响理论分析

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河北工业大学学报 2001年第2期30卷 6-11页

作者：孙以材范兆书范志新河北工业大学电气信息学院天津300130 河北工业大学文理学院天津300130

分析了自平衡电桥激励的压力传感器的输出信号U 与桥电Ve 、供电电压 Vcc 及流体压力P 之间的关系，并指出，不仅桥电压而且总激励电压都对零点和灵敏度有影响．在U ~Vcc 、P 的三维空间表达了三者之间典型关系曲线．在零点电压为零的... 详细信息

分析了自平衡电桥激励的压力传感器的输出信号U 与桥电Ve 、供电电压 Vcc 及流体压力P 之间的关系，并指出，不仅桥电压而且总激励电压都对零点和灵敏度有影响．在U ~Vcc 、P 的三维空间表达了三者之间典型关系曲线．在零点电压为零的等势面（Vcco）上显示出高的压力灵敏度，而在Vo^Vcc 关系曲线的极小值所在等势面上，压力灵敏度则低得多．建议零点输出的电漂移应作为压力传感器的一个特性指标．

关键词：零点输出电漂移压力传感器自平衡电桥非线性电阻器灵敏度桥电压外加电压

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电磁式静电除尘空气净化机理的研究

西安理工大学学报 2003年第1期19卷 65-68页

作者：原乃武荣命哲闫治安袁兴成王小华娄建勇西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

提出了电磁式静电除尘空气净化法。从带电粒子的电漂移理论出发 ,阐明了加平行磁场较加垂直磁场能得到更高的净化效率的理论依据。在更深一步的试验研究基础上 ,提出粒子初速存在着一个提高净化效率的最佳值 ,并应用带电粒子电漂移理论... 详细信息

提出了电磁式静电除尘空气净化法。从带电粒子的电漂移理论出发 ,阐明了加平行磁场较加垂直磁场能得到更高的净化效率的理论依据。在更深一步的试验研究基础上 ,提出粒子初速存在着一个提高净化效率的最佳值 ,并应用带电粒子电漂移理论解释了一定的集尘板间距内加垂直磁场后 ,净化效率低于不加磁场情况下的净化效率这一特殊现象。

关键词：空气净化电漂移粒子初速集尘板间距