1. 高能量粒子与波粒相互作用模拟

在磁约束聚变装置(如托卡马克)中,高能量粒子(如 α 粒子、中性束注入粒子)的轨道损失与不稳定性驱动是核心课题。

香蕉轨道 (Banana Orbits) 追踪: 基于漂移动力学模型,精确还原托卡马克中束缚粒子的特殊运动轨迹。这对于理解新经典输运及粒子损失机制至关重要。

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鱼骨模 (Fishbone Mode) 演化: 模拟由高能粒子驱动的磁流体不稳定性。我们的方案能够捕捉非线性阶段的模结构演化,为实验中的振荡现象提供理论解释。

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2. 垂直位移事件 (VDE) 与装置安全

对于大型托卡马克,等离子体失去垂直控制会导致强烈的机械冲击。

VDE 过程: 使用三维非线性磁流体程序,模拟等离子体向上或向下的漂移运动,计算晕电流 (Halo Current) 分布及其对真空室壁的电磁力影响,助力装置的结构防护设计。

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3. 破裂缓解:大剂量气体注入 (MGI)

等离子体破裂是聚变堆运行的最大威胁之一。

MGI 模拟: 模拟杂质气体注入等离子体后的冷却波传播、电流猝灭及能量沉积过程。我们的服务旨在通过数值实验,寻找最优的气体注入策略,以最大限度地降低破裂造成的损害。

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