EAST高比压等离子体台基湍流与台基结构关系的实验研究

It is a key issue for a fusion device to acquire high confinement plasmas. Recent experimental results show that the pedestal parameters recover rapidly after one ELM, then stay saturated for a relatively long time until next ELM onset. During these times, a strong electromagnetic turbulence, which exhibits some characters predicted by theory, appears. Supported by the previous Natural Science Foundation of China (NSFC) program, No. 11275234, the behavior of the pedestal turbulence during ELM-free and inter-ELM phases with low βN<1.5 are studied. With the newly developed heating methods on EAST, plasmas with the normalized beta compatible with ITER and CFETR (βN>1.8) have been successfully obtained on EAST. The study will have an important implication and give a direct reference to ITER, and will give a experimental guidance to the design of CFETER. In addition, the experimental results will be compared with the simulation results using the edge turbulence code BOUT++, which will improve our understanding of the experiments.

大量的实验和理论模拟研究表明聚变装置高性能等离子的获得强烈依赖于边界台基参数。最近的实验表明在每次ELM之后，台基参数（密度、温度、比压）迅速上升并饱和，然后维持较长时间，在该段时间内在台基区观察到较强的电磁性湍流，分析表明这些湍流具有和理论预言的湍流相似的一些特征。在前一个自然科学基金面上项目（基金号：11275234）的支持下，对EAST低归一化比压βN（βN<1.5）ELM-free以及两次ELM之间的台基湍流的频谱进行了研究。随着各个加热方式的升级，EAST实现了βN达到和ITER以及CFETR相当(βN>1.8)的H模放电。因此在EAST上研究高βN下台基湍流以及台基参数对ITER有重要的参考意义，同时能为CFETR的参数设计提供实验支持。同时该项目还将结合BOUT++模拟结果和实验测量的结果进行对比，进一步加深对实验数据的物理理解。

托卡马克聚变装置高性能等离子体的获得强烈依赖于边界台基参数。实验表明在每次ELM之后，台基参数（密度、温度、比压）迅速上升并饱和，然后维持较长时间，在该段时间内在台基区观察到较强的电磁性湍流，分析表明这些湍流具有和理论预言的湍流相似的一些特征。随着各个加热方式的升级，EAST实现了βN达到和ITER以及CFETR相当(βN=1.9)的H模放电。因此在EAST上研究高βN下台基湍流以及台基参数对ITER有重要意义，同时能为CFETR的参数设计提供实验支持。本项目对EAST超导托卡马克归一化比压βN（βN=1.5-2.0）情况下ELM-free以及两次ELM之间的台基湍流的频谱进行了研究。同时该项目还结合BOUT++模拟结果和实验测量的结果进行对比，进一步加深了对EAST实验数据的物理理解，发表了大量SCI收录的学术论文。