托卡马克等离子体中的快波电流驱动作者：尹岚 龚学余来源：《科技与创新》br7102014年第13期 摘遥感学报 要：对托卡马克聚变堆中的离子回旋频率范围内的快波电流驱动的原理、意义、理论、实验方面的研究成果和现状进行了分析，并提出了研究方向和方法。 关键词：快波；电流驱动；托卡马克；等离子体
中图分类号：TL61+2 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）13-0022-02
在托卡马克聚变装置中，想要让等离子体处于高性能、稳定的状态，就必须采用非感应的方式来驱动大环方向的等离子体电流。
从目前的聚变装置实验和理论研究来看，非感应方式驱动电流的主要方式分为中性束（NBI）电流驱动和射频波（RF隧洞衬砌）电流驱动两种，用中性束驱动等离子体中心电流，束流能量需要达到MeV级以上，其设备的建造和运行成本都比较昂贵。而射频波加热和电流驱动的原理类似于微波炉加热食物，将射频波注入等离子体中，与等离子体相互作用从而激发电流。
主要的射频波电流驱动方式有三种：离子回旋频率区域内的快波电流驱动（FWCD）、电子回旋波电流驱动（ECCD）和低混杂波电流驱动（LHCD）。相对另外两种射频波电流驱动方式，快波能够传播到高温高密的等离子体中心区域并驱动出等离子体电流，且电流驱动效率较高，对于托卡马克的波长尺度来说快波的波长也更适合。
因此，在未来的国际热核聚变反应堆（ITER）中，离子回旋频率区域内的快波电流驱动将是最主要的非感应电流驱动方式之一。开展离子回旋频率范围内的快波的理论和实验研究具有重要意义。
1 离子回旋频率范围内的快波
Stix上海建通最早提出在仿星器中进行离子回旋共振加热的概念，所采用的模式被称为慢波。当这种离子回旋波向磁场较弱的区域传播时，因频率逐渐接近局部等离子体回旋的频率，波将在较短时间内衰减，而被称为“磁滩效应楚科奇人”柴德有。所以，对托卡马克这样的磁场不均匀的系统，Stix提出，只有频率大于离子回旋频率的波才能传入等离子体中心区域，即快波。因此，离子回旋波电流驱动也称为快波电流驱动。
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