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SHENMA 服务器上的多用户 TRANSP 程序发布会

SHENMA 服务器上的多用户 TRANSP 程序发布会. 丁斯晔 2014.01.08. 引言. TRANSP 落户 SHENMA 的背景 EAST 团队未来的需求 所级合作 天时 新一轮实验前 地利 服务器升级 诊断发展 人和?. 大纲. TRANSP 程序 介绍 SHENMA 服务器使用指南 TRANSP 程序的 使用 总结. 大纲. TRANSP 程序 介绍 托卡马克等离子体中的 输运现象 输运问题的实验分析方法 宏观约束:经验定标 率 扰动分析 方法 功率(热)平衡 方法 – TRANSP 的计算流程

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SHENMA 服务器上的多用户 TRANSP 程序发布会

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  1. SHENMA服务器上的多用户TRANSP程序发布会 丁斯晔 2014.01.08

  2. 引言 • TRANSP落户SHENMA的背景 • EAST团队未来的需求 • 所级合作 • 天时 • 新一轮实验前 • 地利 • 服务器升级 • 诊断发展 • 人和?

  3. 大纲 • TRANSP程序介绍 • SHENMA服务器使用指南 • TRANSP程序的使用 • 总结

  4. 大纲 • TRANSP程序介绍 • 托卡马克等离子体中的输运现象 • 输运问题的实验分析方法 • 宏观约束:经验定标率 • 扰动分析方法 • 功率(热)平衡方法 – TRANSP的计算流程 • SHENMA服务器使用指南 • TRANSP程序的使用 • 总结

  5. 等离子体约束和经典输运 • 托卡马克装置靠磁场约束等离子体 • 聚变条件:劳逊(Lawson)判据 • 经典输运 其中和粒子回旋半径

  6. 新经典输运 • 在柱对称几何的经典输运理论中加上环效应——新经典输运理论 • 流体区:“碰撞”区,通行粒子 • 香蕉区:“无碰撞”区,捕获粒子 • 平台区:“过渡”区

  7. 反常输运 • 在磁流体不稳定性基本被抑制的条件下,环向对称的托卡马克等离子体的约束性能应该由库伦碰撞来决定 • 实际上(实验中)等离子体的输运特性与库伦碰撞条件下计算的结果相去甚远,特别是电子热输运特性,比理论预测的结果高出两个数量级——反常输运 • 人们认为所观察到的反常输运是等离子体中的各种不稳定性发展的结果,是由各种涨落现象引起的 • 电场、电位、磁场和密度涨落 • 涨落到达非线性饱和状态后将产生宏观输运效应——湍性输运 • 漂移波湍流(低比压) • 驱动源:宏观物理量(密度、温度、宏观速度)的不均匀性 • 磁湍流(高比压) • 驱动源:电流分布不均匀

  8. 反常输运研究的状态 • 2004年的一张“老”图

  9. 经验定标率 • 统计学方法(需要大量数据) • 用装置的工程参数及物理参数利用多重线性回归方法得到能量约束时间与其它各参数之间的关系 • 全局性的参数,表现等离子体的宏观约束性能 • 线性欧姆约束 • L模 • H模

  10. 无量纲参数的经验定标率 • 无量纲分析技术的基础:“the behavior of a physical system cannot depend on the choice of physical units employed to measure it.” • 在约束与输运研究中常用的几个无量纲量 • 无量纲分析能够通过对等离子体参数的无量纲化,将不同装置上的数据进行综合比较 • H模 PPCF 50 (2008) 043001, T. C. Luce

  11. 扰动分析方法 • 与功率平衡方法之间的区别 功率平衡: 扰动分析:

  12. 瞬态微扰输运方程 • 以能量输运方程为例,线性化的输运方程为 对和傅立叶变换 , 得温度扰动传播方程 若, (平板模型) 有 , , PPCF 37 (1995) 799, N. J. Lopes Cardozo PPCF 52 (2010) 124043, F. Ryter

  13. 实验中的常见扰动源

  14. 功率(热)平衡方法 • 核心:输运方程 a: 粒子种类 i:矢量分量 G, F, Q: 粒子、动量和能量的通量 S, M, P: 粒子、动量和能量的源和汇项

  15. 功率(热)平衡方法 • 输运方程的求解 • 已知项(或需要知道的物理量) • 源项(粒子源,加热,动量源…) • 汇项(粒子直接损失,辐射功率,电荷符合交换…) • 各种参数分布(温度、密度、旋转速度…) • 未知项(或需要求解的物理量) • 各输运通量与输运系数 由于每个通量原则上都与所有分布梯度有关 因此其输运系数将是一个矩阵。通常假定输运 主要由对角项决定 对流项 扩散项

  16. 输运分析的基本流程 一句话概述:使用实验数据求解磁场扩散方程,计算中性粒子 密度分布,再通过粒子与能量守恒方程计算局域输运系数。

  17. 磁场扩散模型 • 用于计算等离子体中随时间演化的电流分布(电流扩散) • 边界条件 不考虑位移电流的麦氏方程组 欧姆定律 磁场扩散方程 磁冻结 磁粘滞

  18. 磁场扩散模型 • 方程中的 是等离子体电导率,由实验的电子温度、密度等计算得出 • Spitzer电导/电阻 • 新经典修正项 • 安全因子q • 磁面反演程序EFIT或LRDFIT等 其中 是Spitzer电导 是新经典修正项 Te单位:keV 高碰撞率极限( ):捕获粒子消失, 则 直柱+大环径比近似

  19. 粒子平衡 • 粒子守恒方程 • 粒子扩散系数和径向流速 分别代表离子和电子 是等离子体内的粒子源 是从第一壁进入等离子体的中性粒子 或 或

  20. 中性粒子输运模型 • 主要过程 • 电子碰撞电离 • 反应率近似是电子温度的函数 • 电荷交换 • 离子碰撞电离 • 需要考虑两种独立的中性粒子通量 • 直接充气的冷中性粒子 • 限制器上的再循环热中性粒子 • 要正确考虑杂质粒子的电离过程 • 中性粒子的电离功率耗散与辐射功率损失也相关 • 专门的杂质输运计算程序MIST等,相对简单的中性粒子渗透模块FRANTIC 中性粒子温度很难确切界定, 假定约等于当地离子温度

  21. 能量平衡 • 能量平衡方程——Braginskii (1965) • 方程等号左边对应两种力 • 由于存在相对运动速度而产生的摩擦力 • 由于存在温度梯度等而产生的热力 • 利用动力学方程或者特定的微观不稳定性模式分析可以计算出 , 和 等物理量 能量的变化率 粒子通量相关 热流 碰撞热能 应力张量 由于电子离子碰撞引起的动量变化

  22. 能量平衡 • 在一维输运程序或者实验分析程序中常用的方法需要进行一些近似 • 只考虑物理量在径向的变化(一维近似) • 忽略应力张量 • 假设离子和电子之间的耦合只有库伦碰撞( ) • 考虑电荷复合交换,中性粒子加热,电离损失及杂质辐射等过程 • 令 ,其中 是等效热扩散系数,包括新经典及所谓的反常效应在内,热导 • 对流功率损失

  23. 电子能量平衡方程 • 忽略粘滞项的方程表达式 对流损失 反抗压力梯度做功 各种功率增益及损失 热流损失 能量的变化率 欧姆功率 等离子体电流分布 等离子体电导率分布 辅助加热对电子的加热功率 中性粒子的电离损失 电子通过辐射过程损失的功率 电子-离子碰撞耦合项 电子热流通量

  24. 电子能量平衡方程 • 求解电子热扩散系数 需要的物理量及对应的获取方法 • 电子密度分布 激光Thomson散射诊断、干 • 电子温度分布 涉仪、电子回旋辐射诊断 • 离子温度分布 :电荷交换谱仪,弯晶谱仪 • 辐射功率分布 :辐射量热 • 等离子体电流分布 :动态斯塔克谱仪,偏振仪 • 等离子体电导分布 :计算 • 电子与离子的径向速度 和 :计算 • 中性粒子密度分布 :模拟计算 • 沉积在电子上的辅助加热功率 :模拟计算

  25. 辅助加热:中性束 • “中性束”一般指的是高能的中性氢或氘原子束 • 束粒子进入等离子体后通过电荷交换和碰撞电离等过程变成快离子被磁场捕获,再经过跟原有等离子体发生库伦碰撞而慢化,同时把能量交给等离子体(电子和离子),从而达到加热的目的 • 有效加热要求电子和离子的平均约束时间大于高能离子的慢化时间 • 中性束是粒子源、能量源,也是动量源 • 计算程序NUBEAM等

  26. 辅助加热:离子回旋波 • 频段:30-200 MHz • 器件:真空四极管 • 吸收机制 • 在等离子体中掺入少数离子的基频共 振吸收 • 由少数离子而不是背景离子来吸收射频 波能量 • 获得能量的少数离子再跟背景粒子碰撞, 达到整体加热的目的 • 背景离子的二次谐波共振吸收 • 当少数离子浓度超过临界浓度时,等离子体中会出现离子-离子混杂共振层,发生模转换现象 • 快波在满足共振条件时,一部分波功率将通过模转换成为离子伯恩斯坦波,通过电子朗道阻尼吸收。 • 计算程序TORIC等;直接计算实验值的BIS*方法

  27. 辅助加热:低杂波 • 频段:1-8 GHz • 器件:调速管 • 低杂波能够很有效地驱动等离子体电流 • 使用非对称波谱 • 以慢波注入等离子体, • 可近性条件 • 由色散关系得到 • 波的平行折射率会在向内传播时逐渐加大 • 如果波的平行相速度接近电子热速度,就能够与电 子发生强烈的朗道阻尼 • 驱动效率 • 计算程序LSC,LUKE/C3PO等

  28. 辅助加热:电子回旋波 • 频段:40-160 GHz • 器件:回旋管 • 天线与等离子体之间没有消散层,耦合简单容易, 对射频源要求高 • 直接加热电子,离子通过与电子碰撞获得能量 • 两种模式 • 寻常模(O模):波电场平行等离子体磁场的线性偏 振波 • 非寻常模(X模):波电场垂直于等离子体磁场的椭 圆偏振波 • 考虑到吸收率和波的可近性,在托卡马克等离子体 中应用电子回旋加热只能选择O模的基频和X模的二 次谐频,在共振区衰减得很快,加热的局域性很强 • 计算程序TORAY,GENRAY等

  29. 离子能量平衡方程 • 忽略粘滞项的方程表达式 • 计算电子/离子热输运系数时的主要误差源 • 实验数据的准确性(梯度等) • 等离子体电阻率模型 • 粒子约束时间的不确定性 • 辐射功率的测量 电荷复合 交换损失 中性粒子电离 等离子体芯部的输运 分析结果相对比较可靠

  30. 动量平衡 • 直柱模型下的动量守恒方程 • 在轴对称几何的环形系统里,要考虑不同的物理量 • 经过磁面平均的动量守恒方程 力矩密度 角动量密度 由于电荷交换和磁 场波纹引起的损失 动量扩散,或垂 直方向的粘滞 动量对流输运

  31. 功率平衡计算的实用程序 • 托卡马克等离子体物理过程特点 • 多时空尺度 • 高度非线性 • 现代托卡马克实验中常借助大型的数据分析程序对众多数据进行综合的自洽计算,避免使用简单的近似计算而不能完整地从实验数据中获取需要的物理信息 • 国际范围内,这一类程序包括TRANSP,IMFIT (ONETWO),CRONOS等

  32. TRANSP简介 • 为了进行托卡马克实验数据分析而开发的程序,是目前世界上使用范围最广的托卡马克实验数据分析程序之一 • 美国普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的Douglas McCune等人在1970年BALDUR程序的基础上,于1978年推出第一版TRANSP程序,并不断完善、增加程序功能 • 至今,TRANSP与其相关程序已经成为一个庞大的系统,包括 • 大约一百万行Fortran代码 • 超过一百个可执行程序 • 超过一百个子程序库 • 超过一千个命名的变量 • 超过一百人年的开发工作量 • 开发语言包括:Fortran-77,Fortran-90,部分C和C++以及Python • TRANSP能够进行托卡马克非圆截面磁位型下1½维度的输运与约束分析,以及托卡马克数据的诊断模拟。

  33. TRANSP的辅助模块/模型 • 中性束注入:NUBEAM • Monte Carlo程序 • 离子回旋波:TORIC • 全波解程序 • 低杂波:LSC • 射线追踪程序 • 电子回旋波:TORAY,GENRAY • 射线追踪程序 • 中性粒子:FRANTIC • 纵场波纹、鱼骨模对快离子的影响(简单模型) • 虚拟诊断

  34. PTRANSP • 在实验分析的基础上,PPPL进一步开发了TRANSP的实验预测能力(P代表预测) • 预测是实验分析的逆过程: • PTRANSP集成的几种理论输运模型主要有: • GLF23 • MMM95 • MMM08 • CDBM • 目前PTRANSP被广泛应用于ITER模拟预测 功率、动量等平衡方程 温度等宏观参数 理论模型 输运系数

  35. 大纲 • TRANSP程序介绍 • SHENMA服务器使用指南 • TRANSP程序的使用 • 总结

  36. 大纲 • TRANSP程序介绍 • SHENMA服务器使用指南 • TRANSP程序的使用 • 总结

  37. SHENMA上的TRANSP • 支持多用户,MPI • 三个版本 • public:普通用户使用的稳定版本 • develop:及时接收PPPL发布的更新,测试不影响EAST使用需求后,定时更新到public • backup:用于防止public版本意外崩溃,更新频率最小 • SHENMA用户申请加入TRANSP的用户组:transp • 将module load transp/public加入入个人帐号根目录下的bash环境配置文件.bashrc中

  38. TRANSP实验分析的流程 • 使用TRANSP进行数据分析需要: • 大量实验数据,以模拟托卡马克等离子体的演化状态 • 辅助加热模块提供功率沉积等模拟结果 • 计算极向磁扩散(或使用EFIT等磁面反演程序的结果)、粒子平衡、功率平衡和动量平衡等方程 各个时刻等离子体的约束和输运特性 • 运行一个TRANSP实例: • 将各种实验分布数据随时间的演化转换成一维和二维的UFILE(PPPL的数据格式) • 准备好TRANSP的选项表单(namelist),告诉程序 • 要读哪些数据 • 要执行哪些计算 • 对应的参数如何取值 • 用数据输出工具(RPLOT)读取计算结果

  39. 准备输入数据 • 要求用户在各自的scratch文件夹中建立指定结构的文件夹作为提交TRANSP所用的工作文件夹 • /scratch/user/transp/Runs/EAST/12345 • $WORKDIR/EAST/12345 • UFILEs • TRANSP要求的数据格式 • 参数表单(namelist) • 指令文本

  40. UFILEs • 支持一维,二维以及三维数据 • 文件名由三部分组成 • 前缀:16个字母及以内,大写 • 炮号:数字 • 后缀:16个字母及以内,大写 • 例如:A12345.CUR • 固定格式的文件头、数据结构 • 文件头 • 炮号、实验装置、数据维度、生成时间、数据坐标轴名称及单位、数据点数目等信息 • 数据主体(二维) • 第一部分是x轴数据,时间序列,一行六个数据,共m个 • 第二部分是y轴数据,空间序列,同样一行六个,共n个,每个部分之间不要有空行 • 第三部分是z轴数据,即函数值,可以是温度、密度等物理量,其排列顺序遵循规则:先变x后变y,即按照f(1, 1), f(2, 1), . . . , f(m, 1), . . . , f(1, n), . . . , f(m, n)

  41. UFILEs • 提供格式转换小程序ufileGen,从标准格式转换到一维和二维UFILEs • 一维:两列的ASCII数据 • 二维:文本中包含两个数据块,第一个数据块只有一行(就是第一行):按递增排列的时间序列;第二个数据块(第二行开始)的左起第一列是按递增排列的空间坐标,第二列开始是第一个时间片的分布数据 • 中性束文件结构特殊:见手册及例子 • 与UFILE有关的实用小程序 • ugraf1: 查看一维数据 • ugraf2: 查看二维数据 • gsmoo1: 平滑、线性平移一维数据 • gsmoo2: 平滑、线性平移二维数据 • scrunch2: 从EFIT的gfile中抽取随时间演化的磁平衡信息 • 需要index.dat,见例子

  42. 参数表单 • TRANSP程序的控制参数都保存在其参数表单中 • 使用文本编辑器进行修改 • 使用辅助程序xtranspin • 文件名格式:(RunID)TR.DAT • 建议在模板的基础上修改 • !是注释符号

  43. 输入文件 • (runID)TR.DAT: 选项表单 • Ufiles • .BOL: 辐射量热/辐射功率 • .CUR: 等离子体电流 • .FLX: 逆磁通量 • .NTS: 中子产额 • .RBZ: 纵场*大半径 • .NCR: 杂质密度 • .TIR: 离子温度分布 • .VPH: 等离子体旋转分布 • EFIT02*.*: EFIT计算的平衡数据 • .GRB: (R*Bt) 分布 • .LIM: 数值化的限制器位置 • .MMX: 写成傅立叶矩形式的平衡磁面 • .PLF: 极向磁通 • .PRS: 压力分布 • .QPR: q分布 • .TRF: 环向磁通 • .VSF: 表面环电压 • .NBI: 中性束波形参数 • .NER: 电子密度分布 • .TER: 电子温度分布 • .ZFT: 有效电荷数 运行程序的 最低要求

  44. 对二维分布数据的处理 • 指定其覆盖范围 • 单侧,双侧,对称化算法 • 表单变量名`NRI***’和`NSY***’ • `NRI***’可选的值包括: • =1 UFILE数据覆盖低场侧空间,从R0到R0 + a • =2 UFILE数据覆盖高场侧空间,从从R0 − a到从R0 • =3 UFILE数据是“双侧可对称化”的数据,通过`NSY***’决定具体算法 • =4 UFILE数据以小半径为空间坐标,从0到a • =5 UFILE数据以归一化环向磁通√(Ψtoroidal/Ψtoroidal@boundary)为空间坐标,从0到1 • =6 UFILE数据以归一化极向磁通为坐标,从0到1 • `NSY***’的选项包括: • =1 “洋葱皮算法”,将分布自上而下层层分割形成一单调分布 • =2 “内外对称算法”,将分布依照磁面位置进行内外对称处理,统一磁面上的物理量取平均值。 • =3 “R*dR加权的内外对称算法”,在“内外对称算法”的基础上增加加权因子,考虑了空间位置及磁面间距在内外侧不同的情况 • =4 “R加权的内外对称算法”,在加权因子中仅考虑空间位置的权重

  45. 参数表单的内容 • 选项非常多,例子中模板的变量超过400个,但不是每一个都需要在运行前设置新值 • 表单内容大约可以分为以下几个方面 • 基本信息 • 炮号:NSHOT • 文件位置:INPUTDIR • 时间与格点(径向分辨率)控制 • 运算的起止时间 • TINIT(开始) • FTIME(结束) • 计算的时间步长 • DTMAXG(总体) • DTMAXB(磁场扩散) • DTMAXT(能量约束) • 形成输出的时间间隔 • STEDIT(一维数据) • SEDIT(二维数据) • 径向分辨率 • NZONES(输运网格数) • NZONE NB(Monte Carlo快离子模型的网格数) • NZONE FP(Fokker Planck快离子模型的网格数) • NZONE FB(快离子分布函数的网格数) • 指定时间片输出特定结果 • OUTTIM( 与NUBEAM模块中性粒子有关数据) • FI_OUTTIM( 快离子有关的数据包括NBI及ICRF模块) • FE_OUTTIM(TORAY模块的输出) • 这三个控制变量均支持输出最多9个时间片的数据,并要求按照时间片升序排列。

  46. 参数表单的内容 • 磁平衡计算 • LEVGEO=8即选择使用外部的EFIT数据作为磁平衡数据,不主动计算磁场演化。此时要提供由gfile生成(使用scrunch2程序)的磁平衡UFILEs • 需要配合使用变量:NLPCUR=true,使用等离子体电流的实验值(默认) • NLQDATA=true,使用实验q分布数据 • 分布数据 • ‘PRE***’和‘EXT***’设置正确的UFILE文件前后缀名称 • ‘NRI***’和‘NSY***’设置合适的分布范围/映射算法 • 新经典模块(NCLASS及其它) • 新经典电阻率(NLETAW) • 自举电流(NLBOOTW)以及 • 旋转速度和径向电场(NLVWNC)等

  47. 参数表单的内容 • 等离子体成分、杂质及粒子平衡 • 成分 • 支持等离子体中含有多种粒子成分(NG,APLASM, BACKZ) • 可支持的种类包括:H, D, T, 3He, 4He和Li。 • 在表单中可为各成分其设置初始浓度(相对比例,FRAC),在等离子体中的分布形式(NMODEL): • (a) =1 所有种类粒子与主离子分布形状一致 • (b) =2 所有种类粒子的径向速度与主离子一致 • (c) =4 各种类粒子独立地求解连续性方程,其中粒子通量由扩散性与对流量组成 • 杂质 • 支持一种固定的杂质成分(AIMP, XZIMP),或者需要通过UFILE的方式提供多种杂质成分的信息 • 可在表单中输入固定的Zeff数值(XZEFFI),或者提供一维(NLZFIN)或二维(NLZFI2)的Zeff数据。 • 粒子平衡 • 粒子约束时间是计算粒子平衡很重要的一个参量,将其值赋给变量TAUPH(粒子)和TAUPO(杂质)或者提供UFILE。 • 中性粒子 • 中性粒子的模拟需要一个专门的模块――FRANTIC程序(NSOMOD=1),相关的变量设置了边界上冷热粒子的能量(E0IN)、再循环系数(RECYCB)等信息。 • 电子功率平衡 • 使用默认参数设置即可 • ALPH0E:可控系数,调节由粒子径向运动产生的对流电子功率损失 • 离子功率平衡 • 将两个变量设为true:NLTI2和NLTIPRO。 • 若NLTI2TX=true,则说明用杂质离子温度代替主等离子体的离子温度进行计算。 • ALPH0I:可控系数,调节由粒子径向运动产生的对流离子功率损失。 • 中子产额数据:将NLNTX设为true。这时程序将读入中子产额随时间变化的一维数据,并可将其与计算得到的中子产额进行对比(包括热核中子、束中子等)。在有中性束注入的放电条件下,这是一个调节中性束模拟参数校正结果的重要方法。

  48. 参数表单的内容 • 等离子体旋转 • 当NLVPHI=true时,程序将计算等离子体旋转方面的物理量 • 进行实验分析时要设置NVPHMOD=0,这时需要提供一维或二维的旋转数据 • ICRF模块(TORIC) • 设置NLICRF=true打开模块开关, 建议选择NICRF=8使用完全功能的TORIC程序,并可以设置NTORIC_PSERVE=1调用TORIC的并行版本 • 天线 • 表单模板中已经将适合EAST ICRF天线的模型设置好 • 天线个数(NICHA),默认的一号天线是两电流带的,二号天线是四电流带的 • 可选择二号可调式天线使用的是对称波谱还是非对称波谱 • 每柄天线的频率(FRQICHA)和功率(PRFICHA)以及开关时间(TONICHA, TOFFICHA) • 如果ICRF处于少子加热模式,还要对少数粒子的信息加以描述,包括 • 电荷数(XZMINI) • 质量数(AMINI) • 与电子密度的比例(FRMINI) • 少子的粒子约束时间(TAUMIN) • 如果有多个少子种类,还可以提供它们的相对比例(FRACMINI)。 • 设置少子要注意的一点是不能够与等离子体成分相冲突 • 调用的时间间隔(DTICRF),径向和极向的格点数(NICHPSI, NICHCHI),极向模数(NMDTORIC)

  49. 参数表单的内容 • LHW模块(LSC) • 设置NLLH=true打开模块开关 • 天线 • EAST上的2.45GHz和4.6GHz系统的天线结构已经固化到模块源文件中,在表单中并不可见 • 可以通过变量NCUPLRLH选择所使用的天线,9 代表EAST 2.45GHz天线;10代表EAST 4.6GHz天线 • 天线模型(NCUPLRLH)与对应的频率(FGHZLH);若使用两柄天线,则第一天线与第二天线序号之间以逗号隔开,如NCUPLRLH=9, 10;对应的频率也应该是2.45GHz在前,4.6GHz在后。 • 支持在一次模拟中同时使用多个天线(最多三个);使用天线的个数(NANTLH) • 读取外部提供的功率波形随时间演化数据(NLLHTFIX) • 模块调用时间间隔(DTLH) • 由于增加了对多天线的支持,LSC模块的变量中增加了一组多天线参数,同时保留了原有支持单天线的参数。原则上这两组参数不应该同时处于可用状态 • 单天线:功率(TOTPWRLH),相位(PHASEDLH),开关时间(TLHON/TLHOFF) • 多天线:功率(POWRLHan),相位(PHASLHAN),开关时间(TONLHan/TOFFLHan)

  50. 参数表单的内容 • ECRF模块(TORAY) • 用NLTORAY=true打开模块开关 • 目前EAST上正在安装的一个中平面发射器位置已经在模板中设置好 • 发射器个数(NANTECH),目前是一个,但将来会进行升级 • 模块调用时间(DTTOR) • 功率(POWECH) • 注入角度:极向角度(THETECH),环向角度(PHAIECH) • 开关时间(TECHON/TECHOFF) • NBI模块(NUBEAM) • 模块开关是NLBEAM,还可以用NBI_PSERVE=1开启并行模式 • 蒙特卡洛方法的模拟程序,用变量NPTCLS控制蒙特卡洛粒子数,这个数值推荐为使用的计算核数×4000 • EAST已经安装的第一条束线(两个离子源)和尚未安装的第二条束线工程参数均已经在表单中设置好。需要注意的是实际的一条束线在模型中按照离子源被分为了两条束线 • 若束线与等离子体电流同向,则设置NLCO=true • 束线功率(PINJA)和能量(EINJA)。注意这两个变量并非独立变化,是相互关联的。一个离子源1 MW的输出功率对应的粒子能量是50keV;2 MW的输出功率对应的能量则是80keV。 • 束线开关时间(TBONA/TBOFFA) • 束粒子的核电荷数(XZBEAMA)和质量数(ABEAMA),若是氘束则设为(1, 2) • 用几条束线(NBEAM)。一个缺点是不能直接选择用第几条束线,例如如果只用束线3和4,就需要将其编号改为束线1和2,并将原束线1和2注释掉。 • 调用模块的时间间隔(DTBEAM) • 读取外部提供的NBI波形数据文件(NLBDAT) • 等离子体边界以外的中性粒子密度(DN0OUT)。对于NSTX的实验而言,DN0OUT的合理值范围是[1×1010∼1×1013cm−3] • 设置NLFI_MCRF=true使得ICRF波功率能够作用于蒙特卡洛快离子。TRANSP Help显示该选项尚未经过严格测试和验证。暂不建议使用。

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