物理学院三束实验室
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刘悦教授团队关于磁约束聚变等离子体的电阻壁模理论在PRL发表


    近日,师从刘悦教授的博士生何玉玲为第一作者的一篇题目为“Plasma resistivity induced strong damping of kinetic resistive wall mode”的论文已被美国物理协会(APS)的物理评论快报(Physical Review Letters)接受并发表。
何玉玲同学自2010年硕士入学,在导师刘悦教授的指导下,针对磁约束聚变托卡马克装置芯部高温等离子体的磁流体不稳定性进行了理论与数值模拟研究,重点研究了电阻壁模不稳定性。2012年转为博士之后,在刘悦教授、英国Culham研究中心高级研究员刘钺强(Yueqiang Liu)博士、核工业西南物理研究院王爱科研究员和郝广周副研究员等的共同指导下,继续研究托卡马克等离子体中的电阻壁模不稳定性。研究发现,目前电阻壁模的理想等离子体模型不能很好地解释当前实验上观测到的结果。何玉玲在研究中采用的理论模型包含了等离子体有理面附近的电阻层效应(局部)和电阻壁模与快离子的漂移动力学共振效应(全局),研究了等离子体有理面附近电阻层以及模式与快离子的漂移动力学共振的联合效应对电阻壁模稳定性的影响,建立了新的电阻壁模理论,其创新性研究结果得到了两位审稿人的一致好评。其两位审稿人的评论如下:
 

    其中一位审稿人说:“这篇文章是一个期待已久的且在理论上具有里程碑的成就:包含电阻层物理的电阻壁模动理学理论的扩展。我相信本文将会引领重要的新实验以及理论模拟工作,并很有可能将成为一个高引用的论文。
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    我国磁约束聚变研究开始于上世纪五六十年代,目的是为了解决未来的能源危机。受控热核聚变是用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内,使它受控制地发生大量的原子核聚变反应,释放出原子核所蕴藏的能量。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径。目前我国最主要的两个实验装置是环流器2号A装置(HL-2A)和先进实验超导托卡马克装置(EAST)。热核聚变反应堆(ITER)是目前正在建的大型托卡马克装置,这是由欧盟、美、日、俄、中、韩、印七方共同参与的计划,预计2040年可以投入使用。
 

    物理评论快报(Physical Review Letters, PRL)成立于1950年末, PRL是世界上最重要的物理学快报期刊。在物理学上为读者提供了最具影响力的研究进展和变革性的思想。它是最常被引用的物理杂志之一,平均每两分钟就会有人引用PRL上的文章。在2013年,PRL文章的引用总数是378568,根据2013年科学版的期刊引文报告显示PRL的2013年期刊影响因子是7.728。在物理和数学期刊上,通过谷歌学术搜索的统计,PRL排名第一。

10月29日



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