Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2503.17557v1

帮助 | 高级搜索

物理学 > 等离子体物理

arXiv:2503.17557v1 (physics)
[提交于 2025年3月21日 ]

标题: 热与电流淬火的对齐与高密度低原子序数注入

标题: Aligning Thermal and Current Quenches with a High Density Low-Z Injection

Authors:Jason Hamilton, Luis Chacon, Giannis Keramidas, Xianzhu Tang
摘要: 传统的方法是在托卡马克中断中通过高-Z杂质注入来缓解热淬灭,该方法在等离子体的热能到达壁面之前将其辐射掉。 缺点是由于辐射约束的低后热淬灭电子温度导致欧姆电流到奔溃电流的转换非常强烈。 另一种方法是部署低-Z(氘或氢)注入,旨在减缓热淬灭,并理想地使其与电流淬灭同步。 在此通过使用PIXIE3D代码的三维MHD模拟对此方法进行了研究。 通过增加氢气密度,在大约原始压力下对聚变级等离子体进行稀释冷却。 除了体状辐射损失外,能量损失到壁面由边界处的博姆流出条件控制,其中磁场在壁面处与薄等离子体鞘层相交。 MHD不稳定性照常发生,而等离子体的碰撞频率大大增加,平行输运现在处于布拉金斯基区域。 本研究的主要结论是,由于足够的低-Z注入导致沿开放场线的输运损失减少,使热淬灭速率减缓到约20毫秒,与15 MA ITER等离子体的电流淬灭时间尺度一致。
摘要: The conventional approach for thermal quench mitigation in a tokamak disruption is through a high-Z impurity injection that radiates away the plasma's thermal energy before it reaches the wall. The downside is a robust Ohmic-to-runaway current conversion due to the radiatively clamped low post-thermal-quench electron temperature. An alternative approach is to deploy a low-Z (either deuterium or hydrogen) injection that aims to slow down the thermal quench, and ideally aligns it with the current quench. This approach has been investigated here via 3D MHD simulations using the PIXIE3D code. By boosting the hydrogen density, a fusion-grade plasma is dilutionally cooled at approximately the original pressure. Energy loss to the wall is controlled by a Bohm outflow condition at the boundary where the magnetic field intercepts a thin plasma sheath at the wall, in addition to Bremsstrahlung bulk losses. Robust MHD instabilities proceed as usual, while the collisionality of the plasma has been greatly increased and parallel transport is now in the Braginskii regime. The main conclusion of this study is that the decreased transport loss along open field lines due to a sufficient low-Z injection slows down the thermal quench rate to the order of 20 ms, aligned with the current quench timescale for a 15 MA ITER plasma.
评论: 35页,16图
主题: 等离子体物理 (physics.plasm-ph)
引用方式: arXiv:2503.17557 [physics.plasm-ph]
  (或者 arXiv:2503.17557v1 [physics.plasm-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.17557
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Jason Hamilton [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 3 月 21 日 22:15:33 UTC (16,464 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.plasm-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-03
切换浏览方式为:
physics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号