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环形电浆【环形电浆】环形电浆中的带状流存在两个分支:低频带状流和测地声模 。约束电浆的一种好的形式为带剪下的环形螺旋督磁力线,这种环形约束装置称托卡马克 。
基本介绍中文名:环形电浆
外文名:peripheral plasma
套用学科:能源工程
範畴:工程技术
环形电浆位形轴对称系统的磁面在处理环形聚变电浆平衡时,一般可採用磁流体模型 。其平衡方程是
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其中
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和
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分别为动力压强和电流密度 。在轴对称情形,用柱坐标将上式写成分量形式
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从上面第二式可得到
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,或者说在
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(子午面内)电流与磁场的投影同向(或方向相反) 。所以电流所在面与磁场所在面重合 。但在这一面上,它们一般不重合,而有一夹角,使得满足上述平衡方程 。从这一方程可知,
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垂直于这一面,所以
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就是此面 。这样的曲面称为磁面 。根据一项
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提出的定理,处处非零的向量场必然处在一环拓扑面上 。在托卡马克位形中,磁面结构是套在一起的拓扑环面 。其中最里面的退化为磁轴 。由于磁面上的输运远远大于垂直于磁面的输运,一般磁面上的电子温度和电子密度也相等 。对于一个环拓扑但不是轴对称的系统如仿星器,也可定义电流和磁场所在的面为磁面 。但是没有定理显示,一定处处存在磁面 。对于不存在电流的真空磁场,如在仿星器里,如果不存在电浆,可以在一极向截面选择任意点,从这点出发沿磁力线多次绕环向返回这一截面所得交叉点的轨迹就是磁面 。存在确定磁面的条件是存在极向磁场 。一个纯环向场就没有确定的磁面 。磁通和磁面量準确描述磁面的物理量是极向磁通 。它可理解为一个封闭环形磁面内的总的极向磁通量,定义为
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曲面
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是一个环带,一侧为磁轴(
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),另一侧在磁面上(图1) 。前一式适用于环拓扑,后一式仅适用于轴对称 。实际上,磁通可任意加减一个常量而不改变物理问题性质,所以我们可视方便令任意磁面上的磁通为零,也就是说上述积分从这个磁面开始 。用磁通
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对磁面定量描述 。我们说某物理量为磁面量时,与说它是
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