利用灰尘注入开展聚变装置灰尘的实验研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11505048
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    黄治辉
  • 依托单位：
    核工业西南物理研究院
  • 学科分类：
    A2902.等离子体与物质相互作用
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Dust transport in plasmas and its influence on plasma performance are currently more and more concerned due to its weak links within plasma-wall interaction in fusion devices. The novel dust injection systems at the high field side and the low field side of HL-2A tokamak are applied to carry out the experimental investigation of dust characteristics. In order to understand the characteristic of dust transport and physical mechanism of its difference influence on plasma performance, this program mainly focuses on these two topics by means of fast framing CMOS cameras and relative plasma diagnostic methods. This work can help to reduce the impact of dust inventory upon impurity and safety issues of the future fusion device, such as ITER.
灰尘颗粒的输运特征及其对等离子体约束性能的影响是当前聚变装置等离子体与材料表面相互作用领域的薄弱环节，并越来越受到关注。本项目利用研制的新型灰尘注入系统在HL-2A装置的强磁场侧和弱磁场侧开展灰尘主动注入实验，借助高速相机和其它相关等离子体诊断手段重点开展灰尘颗粒的输运特征以及不同位置灰尘注入对等离子体性能影响差异性的研究。最终掌握聚变装置灰尘在等离子体中的输运特征及其对等离子体约束性能影响的物理机制，并降低灰尘滞留对下一代聚变装置，如ITER，安全稳态运行和杂质控制的影响。

结项摘要

大量实验证明在聚变反应堆的真空室内存在灰尘颗粒的产生和滞留，这些颗粒能导致等离子体性能退化，光学诊断设备损伤以及引起装置的安全等问题。通过对HL-2A装置灰尘样品的大量收集和事后分析得到了HL-2A装置灰尘的主要形貌特征；开展了数值图像处理技术代码的开发和改进，其代码能实现对灰尘动力学行为分析；通过高速相机系统并结合HL-2A装置的弹丸注入系统和激光吹气系统，分别开展了装置内灰尘剥离事件和灰尘注入实验的研究。实验结果表明灰尘剥离事件和灰尘注入实验所观测到的灰尘动力学行为和输运特征具有很好的相似性。在等离子体稳态放电阶段灰尘颗粒被约束得很好.分别起源于强磁场侧和弱磁场侧的灰尘剥离事件对等离子体参数的影响存在明显的差异性,其主要原因是由于其受到离子拖拽力的作用而环向加速和离心力作用而径向输运,由于离心力的作用，起源于强磁场侧的灰尘颗粒更容易进入芯部并影响等离子体性能。最后，探索性开展了灰尘杂质注入的沉积位置及其对ELM缓解作用的物理研究。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Mesoscale electric fluctuations interacting with zonal flows, magnetic fluctuations and turbulence
中尺度电涨落与纬向流、磁涨落和湍流相互作用
  • DOI：
    10.1088/1741-4326/aa6f35
  • 发表时间：
    2017-06
  • 期刊：
    Nuclear Fusion
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Z.H. Huang
  • 通讯作者：
    Z.H. Huang
Experimental observation of the transition between resistive ballooning modes and ion temperature gradient modes in the edge of the HL-2A tokamak
HL-2A托卡马克边缘电阻气球模式与离子温度梯度模式转变的实验观察
  • DOI：
    10.1088/1741-4326/aaa2a9
  • 发表时间：
    2018-01
  • 期刊：
    Nuclear Fusion
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    J.Q. Xu;Y. Xu;X.D. Peng;J. Cheng;W.L. Zhong;M. Jiang;Z.C. Yang;O. Pan;Y. Liu;L.W. Yan;Z.H. Huang;Z.B. Shi;M. Xu;Q.W. Yang;X.T. Ding;X.R. Duan;Yong Liu;HL-2A Team
  • 通讯作者：
    HL-2A Team
Effect of toroidal rotation on the linear stability of drift-resistive-inertial ballooning modes
环形旋转对漂移-电阻-惯性气球模式线性稳定性的影响
  • DOI：
    10.1063/1.5079596
  • 发表时间：
    2019-02
  • 期刊：
    Physics of Plasmas
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    J. Q. Xu
  • 通讯作者：
    J. Q. Xu
Role of a MHD mode crash in triggering H-mode at marginal heating power on the HL-2A tokamak
MHD 模式崩溃在 HL-2A 托卡马克上边际加热功率触发 H 模式中的作用
  • DOI：
    10.1016/j.physleta.2016.09.042
  • 发表时间：
    2016-12
  • 期刊：
    Physics Letters A
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    J.Cheng;Y.Xu;C.Hidalgo;L.W.Yan
  • 通讯作者：
    L.W.Yan

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其他文献

HL-2A装置上灰尘研究的初步结果
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    核聚变与等离子体物理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄治辉;练友运;洪文玉;严龙文
  • 通讯作者：
    严龙文
HL-2A装置偏滤器靶板热通量的研究
  • DOI：
    10.16568/j.0254-6086.202203014
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    核聚变与等离子体物理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    苗祥淦;高金明;严龙文;黄治辉;吴娜;王威策
  • 通讯作者：
    王威策

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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

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          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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