先进托卡马克中电子回旋波和快波联合非感应电流驱动的理论研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11075073
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    46.0万
  • 负责人：
    龚学余
  • 依托单位：
    南华大学
  • 学科分类：
    A2904.磁约束等离子体
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本课题利用电子回旋波和离子回旋频率区域内的快波能传播到高温、高密度的等离子体中心驱动等离子体电流的特性，在先进托卡马克聚变堆级等离子体条件下，从理论上开展利用电子回旋波和快波联合非感应驱动等离子体电流的相关物理问题的研究。一方面，研究和求解两波作用下描述电子速度分布的Fokker-Planck方程，结合求解快波全波方程、电子回旋波在等离子体中传播的波迹方程，获得两波在等离子体中驱动的电流、功率沉积和驱动效率；另一方面，研究两波联合驱动电流时的协同相互作用对电流驱动的影响，研究影响电流驱动效率的因素和利用两波联合驱动控制等离子体电流分布的可行性，从理论上获得提高非感应电流驱动效率、有效地利用两波联合驱动控制等离子体电流分布，从而提高体系的约束性能的途径。开展这一课题的研究对目前开展磁约束受控核聚变实验研究及将来实现托卡马克聚变堆高性能稳态运行具有重要意义。

结项摘要

在先进托卡马克聚变堆级等离子体条件下，从理论上开展利用电子回旋波（ECW）和快波(FW)联合非感应驱动等离子体电流的相关物理问题的研究。首先，从等离子体平衡方程出发研究了托卡马克中等离子体的平衡位形；然后，利用等离子体平衡信息和色散关系，采用程函近似方法，求解波迹方程得到电子回旋波在托卡马克等离子中的波迹。与此同时，求解快波在等离子体中的全波方程，得到快波产生的电场，以获得电子在速度空间中受快波和电子回旋波电场作用下产生的准线性扩散系数。进而沿电子回旋波的波迹数值求解 Fokker-Planck 方程，求出两波联合驱动电流。研究表明，在Tokamak全域条件下，由于捕获粒子效应的存在，快波和电子回旋波联合驱动电流时，存在非常强的负协同效应。最后，研究了电子回旋波输入功率、极化成分，快波扩散系数等物理因素对此种负协同效应的影响。本课题的研究成果对快波与电子回旋波联合电流驱动的实验开展、将来聚变堆的设计以及相关核聚变实验研究具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Theoretical analysis of the ICRH antenna's impedance matching for ELMy plasmas on EAST
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012-04
  • 期刊：
    Journal of Plasmas Physics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杜丹;龚学余
  • 通讯作者：
    龚学余
Geodesic acoustic mode excitation by drift waves in tokamak plasmas with toroidal rotation
具有环形旋转的托卡马克等离子体中的漂移波激发测地线声模式
  • DOI：
    10.1088/0029-5515/53/12/123027
  • 发表时间：
    2013-12
  • 期刊：
    Nuclear Fusion
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    余俊;龚学余
  • 通讯作者：
    龚学余
电子回旋波与快波协同效应的数值研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    核聚变与等离子体物理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑平卫;龚学余
  • 通讯作者：
    龚学余
低频Alfvn 波对等离子体非共振加热与随机加热的粒子模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    计算物理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李克华;龚学余
  • 通讯作者：
    龚学余
托卡马克中快波电流驱动下全波方程的数值求解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    计算物理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘燕;龚学余
  • 通讯作者：
    龚学余

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其他文献

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  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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