《核工業(yè)西南物理研究院科學(xué)技術(shù)叢書:托卡馬克實驗的物理基礎(chǔ)》共8章。第1章(受控?zé)岷司圩儯┱f明在可以想象的氫同位素核聚變反應(yīng)中,高溫氫同位素等離子體產(chǎn)生的聚變反應(yīng)可能給出凈聚變功率(聚變功率與維持聚變反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行所消耗的功率之差)。第2章(等離子體物理)討論等離子體的基本性質(zhì),特別是托卡馬克等離子體的基本性質(zhì)。這些基本性質(zhì)與單粒子運動的特點緊密相關(guān)。第3章是等離子體診斷原理。第4章討論一般托卡馬克實驗裝置的主機(包括變壓器、真空室、磁場線圈、孔欄及偏濾器)和國際熱核實驗堆ITER(它的主機有包層模件;除主機外,還討論它的各種輔助系統(tǒng)),使讀者對托卡馬克有比較全面的了解。本章末附有《核工業(yè)西南物理研究院科學(xué)技術(shù)叢書:托卡馬克實驗的物理基礎(chǔ)》涉及的一些主要托卡馬克實驗裝置的參數(shù)表。第5章討論裝置的物理調(diào)試問題。第6章討論MHD平衡實驗數(shù)據(jù)分析。第7章討論MHD不穩(wěn)定性方面的實驗。第8章討論輸運實驗。
目錄: 第1章受控?zé)岷司圩?br/> 1.1核聚變 1.2受控?zé)岷司圩兣c等離子體 1.3勞遜判據(jù)和聚變?nèi)胤e判據(jù) 1.4聚變反應(yīng)率近似公式 參考文獻(xiàn) 第2章等離子體物理 2.1等離子體的基本性質(zhì) 2.2帶電粒子在電、磁場中的運動 2.2.1在均勻電、磁場中的運動 2.2.2在弱非均勻磁場中的運動 2.2.3漂移方程 2.2.4在環(huán)形螺旋磁場中的運動 2.3碰撞 2.3.1彈性庫侖碰撞 2.3.2高能粒子的能量衰減 2.3.3等離子體不同成分之間的溫度平衡和能量交換 2.3.4碰撞弛豫時間和碰撞頻率 2.3.5非彈性碰撞 2.3.5.1電離 2.3.5.2復(fù)合 2.3.5.3電荷交換 2.4等離子體的描述方法 2.4.1玻耳茲曼方程 2.4.2流體動力學(xué)方程(輸運方程) 2.4.3湍流擾動的關(guān)聯(lián)分析 2.4.3.1時空關(guān)聯(lián)函數(shù) 2.4.3.2功率譜(湍流譜) 2.4.3.3相干系數(shù)譜 2.4.3.4定域波矢—頻率譜 2.4.3.5非線性波—波相互作用(雙譜) 2.5磁約束等離子體的平衡 2.5.1平衡磁場位形的基本性質(zhì) 2.5.2大環(huán)徑比圓截面托卡馬克等離子體的平衡 2.5.3托卡馬克等離子體平衡積分關(guān)系 2.5.4托卡馬克等離子體平衡微分方程 2.6磁流體動力學(xué)(MHD)不穩(wěn)定性 2.6.1擾動量的線性化理想MHD方程 2.6.2能量原理 2.6.3托卡馬克MHD不穩(wěn)定性 2.6.4交換不穩(wěn)定性的物理圖像 2.6.5扭曲不穩(wěn)定性的物理圖像 2.6.6m=1內(nèi)部模 2.6.7m≥2內(nèi)部模 2.6.8撒丹判據(jù) 2.6.9交換不穩(wěn)定性的氣球模 2.6.10扭曲模 2.6.11扭曲不穩(wěn)定性的氣球模 2.6.12環(huán)形和異形截面效應(yīng) 2.6.13電阻不穩(wěn)定性與磁島 2.6.14電阻交換模 2.6.15電阻撕裂模 2.6.16軸對稱模 2.7等離子體波 2.7.1均勻等離子體波的色散方程 2.7.2波的極化特性 2.7.3介電張量 2.7.3.1流體近似下的介電張量 2.7.3.2動理學(xué)介電張量 2.7.4自由等離子體波 2.7.5存在外磁場的等離子體波 2.7.5.1冷等離子體波 2.7.5.2熱等離子體波 2.7.6磁化等離子體波的衰減 2.7.6.1電子回旋衰減 2.7.6.2離子回旋衰減 2.7.6.3切連柯夫衰減 2.7.7等離子體電磁波能量輸運方程 2.8微觀不穩(wěn)定性 2.8.1穩(wěn)定性判別條件 2.8.2電子與離子成分相對運動引起的不穩(wěn)定性 2.8.3非均勻等離子體不穩(wěn)定性 2.8.3.1漂移波與溫度漂移不穩(wěn)定性 2.8.3.2電流對流不穩(wěn)定性 2.8.3.3耗散漂移不穩(wěn)定性 2.8.3.4重力漂移不穩(wěn)定性 2.8.3.5離子聲不穩(wěn)定性 2.8.3.6離子回旋不穩(wěn)定性 2.8.3.7離子溫度梯度不穩(wěn)定性 2.8.3.8電子溫度梯度不穩(wěn)定性 2.8.4捕獲粒子不穩(wěn)定性 2.8.4.1耗散捕獲離子不穩(wěn)定性 2.8.4.2耗散捕獲電子不穩(wěn)定性 2.8.5微觀撕裂不穩(wěn)定性 2.9輸運過程 2.9.1經(jīng)典輸運 2.9.1.1擴散系數(shù) 2.9.1.2熱傳導(dǎo)系數(shù) 2.9.1.3黏滯系數(shù) 2.9.1.4摩擦力和電導(dǎo)率 2.9.1.5碰撞加熱功率密度 2.9.2新經(jīng)典輸運 2.9.2.1漂移概念下的雙極擴散 2.9.2.2新經(jīng)典擴散和熱傳導(dǎo)系數(shù) 2.9.2.3電導(dǎo)率的新經(jīng)典修正 2.9.2.4自舉電流 2.9.3非經(jīng)典輸運 2.9.3.1玻姆擴散系數(shù)和贗經(jīng)典電子熱傳導(dǎo)系數(shù) 2.9.3.2能量約束時間和湍流輸運系數(shù)定標(biāo) 2.9.3.3湍流輸運系數(shù) 2.10托卡馬克等離子體加熱和無感電流驅(qū)動 2.10.1歐姆加熱 2.10.2中性粒子束加熱 2.10.3射頻波加熱 2.10.4射頻波和中性粒子束電流驅(qū)動 參考文獻(xiàn) 第3章等離子體診斷原理 3.1磁通測量 3.1.1單匝環(huán) 3.1.2羅果夫斯基線圈 3.1.3位移探針 3.1.4反磁探針 3.1.5米爾諾夫探針 3.2電探針 3.2.1電探針的德拜鞘和伏安特性 3.2.2雙探針和三探針 3.2.3磁場效應(yīng) 3.2.4馬赫探針 3.2.5齊平探針 3.3電子密度診斷 3.3.1微波和激光干涉測量 3.3.2湯姆遜散射絕對測量 3.3.3微波反射 3.3.4阿貝爾反演 3.4電子溫度診斷 3.4.1湯姆遜散射譜 3.4.2電子回旋輻射 3.4.3軟x射線連續(xù)譜 3.5離子密度診斷 3.5.1高能中性粒子束衰減 3.5.2高能中性粒子束誘導(dǎo)的雜質(zhì)離子電荷交換復(fù)合輻射 3.5.3等離子體線輻射 3.5.4有效電荷數(shù) 3.6離子溫度診斷 3.6.1電荷交換中性粒子能譜 3.6.2光譜線多普勒展寬 3.6.3離子對中性束粒子的彈性散射 3.7等離子體電流密度分布診斷 3.7.1雜質(zhì)譜線的塞曼效應(yīng) 3.7.2氫譜線的運動斯塔克效應(yīng) 3.7.3極化平面的法拉第旋轉(zhuǎn) 3.7.4電子回旋頻率對激光散射譜的調(diào)制 3.7.5電流密度分布與內(nèi)部磁場之間的關(guān)系 3.8湍流擾動量診斷 3.8.1電子密度擾動對電磁波的集體散射 3.8.2磁場擾動對電磁波的集體散射 3.8.3湍流擾動線積分量之間的關(guān)聯(lián) 3.9聚變產(chǎn)物診斷 3.9.1中子診斷 3.9.2γ射線診斷 3.9.3α粒子診斷 3.10層析分析 3.10.1線積分輻射率 3.10.2層析分析 參考文獻(xiàn) …… 第4章托卡馬克裝置 第5章物理調(diào)試 第6章MHD平衡實驗數(shù)據(jù)分析 第7章磁流體不穩(wěn)定性實驗研究 索引
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