Abstract
本篇論文研究在由離子迴旋共旋振所加熱的托卡馬機上能量侷限時間的參數比例法則(parametric scaling of global energy confinement time), 共有408 個具代表性的數據, 來自於PLT、JET、ASDEX、TEXTOR、JFT-2M、JIPP T-IIU 和TFR 等七個托卡馬機, 被複線性回歸的方法所分析。所得到的能量侷限時間比例式是τEo a RI nP n P 且由迴歸分析的檢定法顯示上式能良好的描述所使用的數據。我們也比較了在其它不同加熱法中所作出的比例式, 發現在歐姆加熱, 中性粒子束注入以有離子迴旋共振三種加熱法中, 能量侷限時間在τE 對電流I 或者是密度n 或是吸收功率Ptot存在相同的關系。經由可納和泰勒的侷促模型(Connor/Tay-lor Constraint Model),這純由實驗數據所得到的經驗比例式可和模態變換的理論(M-ode Coversion Theory)作良好的連結。利用所作出的比例式, 我們也計算了現今大型反應器的能量侷限時間; 并且透過了喬納零次模型(Johner's O-D Model)預測了未來熱融合托卡馬機反應器, 在最小穩定起動(minimum stable ignition) 下的實驗參數。由於τE 對總吸收功率上升而不斷下降, 以及對電漿尺度大小只具備較弱的比例關系, 能量侷限的時間還必須藉用其他方式提高。一些目前實驗技術的改良方法, 也收集在本論文中。尤其在JT-60 和JET 兩個托卡馬機上, 高模態(H-mode)實驗的發展, 已使能量侷限時間提高了很多, 這對未來設計hight-β托卡馬機有很大幫助。由於很難用理論方式解釋電漿能量局限的狀況, 這些由實驗比例式所得到的定性、定量結果, 將作為新的托卡馬機實驗和反應器發展設計的重要依據。