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5 篇 介质阻挡放电等离...
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4 篇 射频放电
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12 篇 西安交通大学
11 篇 北京应用物理与计...
10 篇 核工业西南物理研...
9 篇 中国科学院
7 篇 复旦大学
7 篇 中国科学院等离子...
7 篇 southwestern ins...
6 篇 大连民族学院
6 篇 北京印刷学院
6 篇 东华大学
6 篇 鞍山师范学院
5 篇 北京交通大学
5 篇 清华大学
5 篇 北京大学
5 篇 哈尔滨工业大学
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作者

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14 篇 王德真
10 篇 孔刚玉
10 篇 刘定新
9 篇 孙继忠
8 篇 姜巍
8 篇 卢新培
8 篇 刘东平
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6 篇 李杰
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6 篇 陈强
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5 篇 夏广庆

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280 篇 中文
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常压下低温等离子体射频流灭杀大肠杆菌的机理分析

常压下低温等离子体射频流灭杀大肠杆菌的机理分析

引用

第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：刘慧李海蓉成都中医药大学中国科学院理论物理所

低温等离子体灭菌是一种安全、简便、快速且无残留毒性的灭菌技术,具有广泛的应用前景。其中,常压低温射频流杀菌技术APPJ(Atmospheric Pressure Plasma Jet),能在大气压下产生了低温均匀等离子体:(1)不会使受处理的物体受到等离子体放... 详细信息

低温等离子体灭菌是一种安全、简便、快速且无残留毒性的灭菌技术,具有广泛的应用前景。其中,常压低温射频流杀菌技术APPJ(Atmospheric Pressure Plasma Jet),能在大气压下产生了低温均匀等离子体:(1)不会使受处理的物体受到等离子体放电间隙尺寸的限制,操作简便且产生的气体温度低,活性高。(2)其射频流温度为常温,等离子体随着气流直接喷射到周围大气中,人手直接触摸等离子体没有任何热的或电击的感觉。安全,操作简单。(3)可以依据需要改变射频流的长度及其他参数,增强了对不同微生物的杀菌效果。因此常压下低温等离子体射频流是近年来学术界兴起的新型研究领域,在众多领域尤生物医学方面的应用。对于常压下低温等离子体射频流杀菌技术的物理机制,杀菌效果等,尚未处于探索阶段。本文主要就围绕着常压下低温等离子体射频流杀菌技术的物理机制,杀菌效果分析,从物理理论方面得出影响APPJ技术的主要因素,结合杀菌实验分析,确定低温等离子体的杀菌机理。我们采用氩气等离子体为实验气体,以大肠杆菌为微生物标本,观察在不同物理因素的影响下,微生物的存活曲线(D线)的变化趋势,从中确定出影响APPJ杀菌技术效果的主要物理因素,确定各物理参数范围值,为后续的设备设计提出理论基础。本文分三部分来讨论,(1)温度的影响:以热效应为探讨。在等离子体中,尤其是低温等离子体中:电子温度高达104℃,决定等离子体温度的重粒子温度可接近室温。对氩等离子体进行实验,观察常压低温射频流等离子体技术中产生低温等离子体的温度对杀菌效果的影响。(2)外加电压:以射频电源驱动为主,变化电压参数值,观测氩等离子体对微生物标本的影响。(3)气流速度:变化氩等离子体的气流注入速度参数,观测微生物存活曲线的变化。确定影响APPJ杀菌效果的主要物理因素。同时结合三部分的微生物曲线存活图(D线),可以对比出物理因素对杀菌效果的影响,我们可以间接的推论出三部分的杀菌机理,确定出主导的杀菌要素。如(1)热效应作用,(2)外加电场作用,(3)高能粒子作用,活性基在灭菌过程中的影响。而确定低温等离子体灭菌技术的主要杀菌机理。

关键词：杀菌效果物理因素物理机制低温等离子体杀菌技术杀菌机理大肠杆菌机理分析

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射流传播中的分段现象

射流传播中的分段现象

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：鲜于斌卢新培华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室

大气压下非平衡等离子体射流是最近十年来逐渐兴起的一个热门研究方向,它在生物、医疗、环境、材料处理等方面有着广阔的应用前景。人们对等离子体射流进行了深入研究,其中最著名的是Lu和Laroussi发现的等离子体子弹现象。

关键词：下降沿电压脉冲电场强度等离子体子弹电子密度上升沿

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等离子体杀除番茄褐孢霉机理的研究

等离子体杀除番茄褐孢霉机理的研究

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：卢倩倩刘东平宋颖权春善陶思美季龙飞物理与材料工程学院大连民族学院生命科学院大连民族学院生命科学院大连民族学院

本文初步研究了大气压冷等离子体射流(APCJ)对番茄褐孢霉的生物学影响及杀菌机理。利用射流等离子体在相同条件下对不同浓度的番茄褐孢霉孢子悬浮液处理,处理后的番茄褐孢霉孢子用平板计数法分析,得出在APCJ作用下稀释10倍的番茄褐孢霉... 详细信息

本文初步研究了大气压冷等离子体射流(APCJ)对番茄褐孢霉的生物学影响及杀菌机理。利用射流等离子体在相同条件下对不同浓度的番茄褐孢霉孢子悬浮液处理,处理后的番茄褐孢霉孢子用平板计数法分析,得出在APCJ作用下稀释10倍的番茄褐孢霉存活菌落数为13,相同稀释倍数下未经过处理的番茄褐孢霉存活菌落数为530。在番茄褐孢霉孢子悬浮液稀释10倍的条件下用平板计数法分析APCJ处理后番茄褐孢霉的存活曲线表明APCJ对番茄褐孢霉有明显的杀菌效果,当APCJ放电电压为7KV,频率为9KHz,放电距离为2mm,处理时间为10s时,杀菌效率高达70%以上,处理时间为30s时,杀菌效率高达95%以上。研究APCJ的放电电压和放电频率对番茄褐孢霉的杀死效率的影响实验表明:同一等离子体放电条件下,放电频率每变化2KHz,APCJ杀灭番茄褐孢霉的效率变化不足5%。而放电电压每变化2KV,APCJ杀灭番茄褐孢霉的效率变化都超过了10%。说明APCJ作用下,放电电压对番茄褐孢霉杀死效率的影响远大于放电频率。处理后的番茄褐孢霉孢子利用原子力显微镜和扫描电子显微镜观察结果表明在APCJ的作用下,番茄褐孢霉的细胞壁、细胞膜都有明显破裂发生。对等离子体处理后的番茄褐孢霉进行琼脂糖凝胶电泳分析,得出处理后的番茄褐孢霉孢子的DNA双链发生了明显断裂。证明APCJ可快速有效地杀灭番茄褐孢霉,灭菌机制可能与微生物细胞壁、膜的破裂和DNA的断裂有关。

关键词： APCJ 番茄褐孢霉等离子体杀菌

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脉冲激励多层介质阻挡放电特性实验研究

脉冲激励多层介质阻挡放电特性实验研究

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：李杰李喜谢宇彤王远江孝国龙继东章林文中国工程物理研究院流体物理研究所中国工程物理研究院脉冲功率科学与技术重点实验室中国工程物理研究院研究生部

多层介质阻挡放电在纵向空间增大放电等离子体的体积及其与材料相互作用的表面积,在实际工业生产中将有广泛的应用前景。本文采用单极性重复频率高压亚微秒脉冲功率源,其输出电压幅值0～100kV可调,重复频率可实现单次至1kHz连续可调,脉... 详细信息

多层介质阻挡放电在纵向空间增大放电等离子体的体积及其与材料相互作用的表面积,在实际工业生产中将有广泛的应用前景。本文采用单极性重复频率高压亚微秒脉冲功率源,其输出电压幅值0～100kV可调,重复频率可实现单次至1kHz连续可调,脉冲宽度约为230ns,前沿120ns。采用重频亚微秒脉冲高压电源激励大气压空气中多层介质阻挡放电结构。采用的平行板电极直径130mm,石英玻璃作为介质阻挡材料厚度为1mm,其中三层介质阻挡两层间隙所两层气隙分别间距2mm,两层间隙都表现为均匀的放电模式;五层介质挡板四层间隙分别为1mm、1mm、1mm及2mm,在保证外加电压幅值足够的情况下都表现为均匀放电,通过肉眼观察或采用普通相机(曝光时间1/17s)都不能分辨放电细丝的存在。对石英和陶瓷两种材料的多层介质阻挡放电情况进行对比实验研究,两种材料多层DBD都稳定均匀柔和。采用曝光时间5ns高速相机对两层介质挡板放电过程进行高速摄影实验,发现上下两层放电间隙发光均匀分布在整个放电间隙,并且两层间隙发光强弱保持良好的一致性;调整上下两层间隙的距离使他们的间距大小不同,通过高速摄影实验也发现放电发光的强弱位置出现在上下气隙中同一个位置,表明多层介质阻挡放电击穿具有同时性。

关键词：多层DBD 常压空气亚微秒脉冲高速摄影

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用于脉冲等离子体推进器的喷嘴状电极结构优化设计与实验研究

用于脉冲等离子体推进器的喷嘴状电极结构优化设计与实验研究

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：王浩刘文正窦志军北京交通大学电气工程学院

脉冲等离子体推进器经过了几十年的研究和开发,现已广泛应用于微小卫星姿态调整等技术中,但在目前的技术条件下也存在一些明显的性能缺陷,主要体现在获得的推力和比冲较小,推进效率较低。为了提高推力和推进效率,本研究设计了阳极通透... 详细信息

脉冲等离子体推进器经过了几十年的研究和开发,现已广泛应用于微小卫星姿态调整等技术中,但在目前的技术条件下也存在一些明显的性能缺陷,主要体现在获得的推力和比冲较小,推进效率较低。为了提高推力和推进效率,本研究设计了阳极通透的喷嘴状同轴电极结构,电极结构如图1所示。首先,利用MAXWELL 3D电场仿真软件对其电场分布进行了仿真分析,电场仿真结果如图2所示,并采用探针法和PVDF压电薄膜传感器分别测量了生成等离子体的密度和平均推力,可以看出采用喷嘴状电极结构可以有效地增大阴极尖端的电场强度,从而降低起始放电电压;与传统等离子体推进器电极结构相比,生成的金属等离子体的能量、密度更高,获得的推力更大。这既有效的降低对于微小卫星所搭载的电源系统的要求,又显著的提高了推进器的推力、比冲以及工作效率。研究在电极间布置有聚四氟绝缘套筒,分别对喷嘴状电极结构下是否布置有绝缘套筒时的阴极尖端电场强度进行仿真,并对两种情况下放电生成等离子体的密度和平均推力进行了测量,讨论了绝缘套筒对阴极尖端电场强度以及等离子体特性的影响。由仿真和实验结果可以看出,绝缘套筒的布置对于阴极尖端电场强度和等离子体生成特性具有一定影响。再次,采用双探针法,测量了在喷嘴状电极和圆筒状电极两种结构下生成的金属等离子体的运动速度和能量,分析讨论了喷嘴状电极结构设计对于放电生成的等离子体运动能量的影响。此外,本研究还设计了喷嘴角度为60°和120°的电极结构,讨论了不同喷嘴角度对电场分布和等离子体特性的影响。最后,基于喷嘴状电极结构设计,采用仿真与实验相结合的方法,分别讨论了阴阳极的相对位置、电极上的初始能量等因素对等离子体生成及喷射特性的影响。仿真与实验结果表明,本研究所设计的喷嘴状电极结构能够增大阴极尖端电场强度,生成高能量、高密度真空放电金属等离子体,获得较大推力,为提高脉冲等离子体推进器的推力和推进效率提供了一种有效的方式。

关键词：电极结构脉冲等离子体推进器真空放电电场强度等离子体密度

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光谱诊断脉冲下DBD转动温度

光谱诊断脉冲下DBD转动温度

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：董攀李杰李喜谢宇彤龙继东章林文中国工程物理研究院流体物理研究所

介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)近年来在工业上应用广泛,如表面处理、清洁、杀菌、刻蚀等。DBD可直接工作在大气下,不需要昂贵的真空环境,工业应用前景非常吸引人。DBD既可在直流或交流电源下工作,也可在脉冲电源下工... 详细信息

介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)近年来在工业上应用广泛,如表面处理、清洁、杀菌、刻蚀等。DBD可直接工作在大气下,不需要昂贵的真空环境,工业应用前景非常吸引人。DBD既可在直流或交流电源下工作,也可在脉冲电源下工作。由于DBD工作气压高,在直流或交流下工作时,放电比较剧烈,容易对产品产生损伤;而且放电真正持续时间只有百ns,相当长时间内电源其实并没有维持放电,效率比较低。所以,脉冲电源下的DBD开始发展起来。脉冲电源可控制DBD电极间的放电处于辉光放电阶段,气体温度比较低,不会对产品产生损伤,而且可以产生大面积均匀放电。在DBD应用中,气体温度是一个比较重要的参数,因为它决定着DBD是否会对产品产生损伤。在大气压下,气体分子之间的碰撞非常频繁,转动激发态的弛豫时间远小于辐射时间,所以可认为气体分子的转动温度和气体温度达到了平衡,两者相等。所以,本文采用转动温度来表示气体温度,转动温度由发射光谱法得到。发射光谱法不会对等离子体产生干扰,可原位测量,在等离子体诊断中得到了广泛的应用。本文测量了DBD在不同电压、频率和电极间距下转动温度的变化。整个放电过程中,转动温度介于390K～500K之间。当电压增加时,转动温度反而降低。这是因为电压增加时,放电剧烈,碰撞更加频繁,电子数量增多,电子温度反而降低,从而转动温度降低。当电源频率比较低时,DBD放电开始是丝状放电,等离子体不均匀,电极边缘的细丝使测量得到的转动温度比较高;当频率增加到一定值后,放电开始均匀,转动温度有所降低但基本不变;当频率更高后,由于电介质上残留的电荷来不及消散,叠加在后续电压上,使电场强度增大,转动温度又开始增加。当电极间距比较小时,放电均匀,随着间距增加,电场强度变弱,转动温度降低,而当间距更大后,放电开始出现细丝,转动温度开始增加。该结果对DBD的工业应用具有一定的参考价值。

关键词： DBD 气体温度电极间距光谱诊断

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双模态势阱式双级霍尔推力器工作模式研究

双模态势阱式双级霍尔推力器工作模式研究

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：张旭丁永杰宁中喜于达仁哈尔滨工业大学先进动力技术研究所

本文报道了电势阱式双级霍尔推力器的双模态工作模式控制及转换的研究工作。电势阱式(又称磁约束式)双级霍尔推力器是基于ATON型霍尔推力器的双级化型号,其电离级在ATON机型的缓冲腔基础上设计了特定的磁场条件,以实现工质的高效电离。... 详细信息

本文报道了电势阱式双级霍尔推力器的双模态工作模式控制及转换的研究工作。电势阱式(又称磁约束式)双级霍尔推力器是基于ATON型霍尔推力器的双级化型号,其电离级在ATON机型的缓冲腔基础上设计了特定的磁场条件,以实现工质的高效电离。双级霍尔推力器的设计初衷为具有广泛的工况适应性,依据其推力特性可将其工作模式分为大推力模式(F模式)和高比冲模式(I模式)。如何在一定功率限制条件下实现推力器在两种模式下的稳定优化工作,实现在结构设计上统一,设计提出稳定可靠的模式控制方案为该工作的难点和创新点。本文通过调研分析单/双级霍尔推力器的设计特点,并结合在ATON型霍尔推力器上发展的等离子体羽流磁聚焦技术,提出了在大推力和高比冲模式下推力器对设计磁场参数的要求,解决了两种磁场参数在同一磁路设计下的实现矛盾,最终设计了MAG-90型号的电势阱式双级霍尔推力器,并对其在两种工作模式下的推力特性进行实验研究。实验表明,在F模式,推力器电离过程相对容易组织,羽流容易控制聚焦,电离级无需施加附加电压既能实现对气体工质的部分预电离,推力器推力特性接近ATON型霍尔推力器的典型参数;在I模式,推力器工作于较高的阳极放电电压下,由于受到额定功率的限制,必须降低气体工质的流量,导致电离过程中中性气体的数密度下降,从而电离效率下降,这时需要对电离级注入能量以促进电离,集中解决高放电电压低流量下的电离稳定性问题。最后针对推力器电离级的Langmuir单探针测量实验验证了双级推力器电离级等离子体参数在模式转换过程中的变化规律,同时也验的磁场的优化设计效果和模式转换原理的可行性。

关键词：双级霍尔推力器电势阱双模态电离级大推力高比冲

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超短超强激光与锥形固体靶作用中各项参数对高能电子产生的影响

超短超强激光与锥形固体靶作用中各项参数对高能电子产生的影响

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：穆洁盛政明郑君张杰上海交通大学物理系、激光等离子体教育部重点实验室

引言相对论强激光与等离子体相互作用会产生高能电子,在先进粒子加速器、新型电磁辐射源产生、快点火激光聚变等具有重要潜在应用.在快点火激光聚变中,定向强流电子束的产生是其核心问题之一.以往的研究表明,与平面靶相比,锥形靶在电子... 详细信息

引言相对论强激光与等离子体相互作用会产生高能电子,在先进粒子加速器、新型电磁辐射源产生、快点火激光聚变等具有重要潜在应用.在快点火激光聚变中,定向强流电子束的产生是其核心问题之一.以往的研究表明,与平面靶相比,锥形靶在电子加速中产生的电子能量更高、方向性更好.

关键词：预等离子体高能电子固体靶产生的影响

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常压射频介质阻挡等离子体喷枪放电特性及去胶影响因素研究

常压射频介质阻挡等离子体喷枪放电特性及去胶影响因素研究

引用

第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：贾少霞杨景华李超波夏洋王守国中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室

本文设计了一种常压射频介质阻挡等离子体喷枪,喷枪产生的长条状大面积等离子体从喷枪下方直接喷射到待清洗的硅片表面,与光刻胶发生反应。本文研究了喷枪的放电特性及喷枪去胶速率的影响因素。实验测量了喷枪在氩气4 L/min,氧气20mL/m... 详细信息

本文设计了一种常压射频介质阻挡等离子体喷枪,喷枪产生的长条状大面积等离子体从喷枪下方直接喷射到待清洗的硅片表面,与光刻胶发生反应。本文研究了喷枪的放电特性及喷枪去胶速率的影响因素。实验测量了喷枪在氩气4 L/min,氧气20mL/min,电源功率230 W时的电流电压波形,结果表明,电流波形超前电压波形,呈现出典型的容阻性;在电流波形的每个半周期内只出现了一个较大的电流峰值,该喷枪放电属于射频辉光放电模式;通过李萨如图形计算得到喷枪的耦合效率为95%,此时电源输出与放电负载处于良好的匹配状态。此外,本文还采用常压射频介质阻挡等离子体喷枪对8英寸涂有AZ9701型光刻胶的硅片进行了去胶实验,分析了氧气含量、射频输入功率、衬底加热温度、喷口与硅片之间距离等因素对去胶速率的影响。研究发现,当氩气流量5L/min,输入功率130 W,衬底温度100℃时,氧气流量从0逐渐增加到60 mL/min的过程中,发现氧气流量在到达35 mL/min之前,去胶速率随氧气流量的增加呈直线上升趋势,此时继续增加氧气流量,去胶速率呈下降趋势,这是因为氧气含量过多造成放电不稳定,并且在电极之间出现了拉弧现象;当氩气流量5 L/min,氧气流量25 mL/min,衬底温度为100℃时,射频功率从90 W增加到140 W的过程中,喷枪的去胶速率线性增加;另外,喷枪喷口与硅片间的距离对去胶速率影响较大,距离太近容易出现丝状放电,易对硅片造成损伤,距离太远,清洗速率急剧下降,当距离控制在1-2 mm范围内时,去胶速率较快。本文研究的常压射频介质阻挡等离子体去除硅片表面光刻胶技术为IC制造工艺带来了一种简便的干法清洗手段。

关键词：氧气流量光刻胶等离子体喷枪氩气流量射频介质放电特性影响因素研究

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等离子体平衡及其自洽流场

等离子体平衡及其自洽流场

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第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：刘明海腾云张虎邱风郑振陈明陈兆权胡希伟强电磁工程与新技术国家重点实验室华中科技大学电气与电子工程学院安徽理工大学电气与信息工程学院

现有的平衡位形和绝大多数的稳定性分析都是不考虑等离子体转动的,但实际上托卡马克等离子体无论在角向还是在环向都在转动,而且流场是有剪切的,因此等离子体平衡分析应该计入流场效应。通常等离子体平衡位形是在大环坐标下通过Grad-Sha... 详细信息

现有的平衡位形和绝大多数的稳定性分析都是不考虑等离子体转动的,但实际上托卡马克等离子体无论在角向还是在环向都在转动,而且流场是有剪切的,因此等离子体平衡分析应该计入流场效应。通常等离子体平衡位形是在大环坐标下通过Grad-Shafranov方程的求解获得,设定P=P0+a1ψ+a2ψ2+…,F=F0+b1ψ+b2ψ2+…,对预先给定的系数a1,a2,..b1,b2,假定可以求出满足边界条件的解,倒过来求解出压强剖面和函数F。这类求解平衡问题的数值编码已经有很多,基本上每个主要装置都有自己的编程代码。这样每个圆环上获得的磁面为常数,平衡位形中各个磁面之间的相对位移被称为Shafranov位移。该方法虽然很方便用于设计位形或分析问题(如稳定性,输运),但实验测量获得的数据通常是在小园截面上的径向分布,在分析数据时还得回到实验坐标,由于磁面的Shafranov位移,因此使用起来感觉总是有些不方便。另外一种方法就是通常把逆环径比作为展开小量,获得近似解,在一些特殊电流剖面下,可以获得精确的位形解,但会丢失部分环效应。本文从无流场的等离子体动量守恒方程出发,根据环对称性及平衡磁面性质给出了自洽的环向电流密度表达式,然后在小环坐标系中求解Grad—Shafranov方程获得平衡磁面;如果把自洽流场的分布函数设定在平衡磁面上,则可以得出环向速度分布必须遵循磁面分布规律,由弯晶谱仪在J-TEXT装置的芯部测量所得的逆电流旋转速度作为边界值,从而可以求得整个流场分布。数值模拟结果与光谱在0.8a左右测得的杂质速度(代表主离子旋转速度)基本相符,边缘极向磁场与偏振仪测量的反演结果相符,还讨论了极向电流对环向磁场及环向电流密度分布的影响。本工作旨在揭示欧姆放电下自洽流场与等离子体平衡位形的关联性,弄清外部驱动前等离子体旋转的内在物理机制,并探讨自洽流场对等离子体平衡本身的影响,为控制和压制一些对反应堆芯来说特别重要的宏观不稳定性(NTM,RWM等)提供理论依据。

关键词：旋转速度等离子体

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