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华中科技大学郭伟欣副教授学术报告

发布者:金美花发布时间:2026-01-21浏览次数:10

报告题目:多离子体系中输运和约束的理论研究

报告时间:2026年1月22日 9:00

报告地点:科学园C2栋413会议室

线上会议:#腾讯会议:715-487-225

摘要:在磁约束聚变等离子体中,由微观湍流驱动的反常输运是制约等离子体约束性能提升的核心挑战之一,深入研究其物理机制对未来聚变堆实现高效稳态运行具有重要意义。本报告从等离子体输运的基本理论出发,系统阐述经典、新经典与反常输运的理论框架,重点分析离子温度梯度(ITG)模、捕获电子模(CTEM)和动理学气球模(KBM)等微观不稳定性及其所驱动的粒子与热输运过程。根据团队近年来的理论研究成果,介绍氘氚燃烧等离子体中多离子组分(氢氘氚主离子、钨、氦灰等杂质离子)对湍流与约束的复杂调制机制。重点探讨主离子与杂质离子输运之间的竞争与协同关系,揭示通过调节等离子体参数与湍流模式实现“多排杂质、少排燃料”的物理途径。此外,热输运作为影响约束性能的关键环节,本报告也将简要介绍团队在台基区粒子与热输运方面的最新进展,为发展高约束、低杂质积累的先进运行模式提供理论依据。

 

报告题目:燃烧等离子体中alpha粒子相关的物理研究

报告时间:2026年1月23日 9:00

报告地点:科学园C2栋413会议室

线上会议:#腾讯会议:416-510-572

摘要:未来氘氚燃烧等离子体需要依靠alpha粒子实现自持燃烧。围绕alpha粒子对输运和约束的影响,本报告系统地介绍氦灰排出与约束改善的兼容问题。基于捕获电子模(CTEM)湍流理论,发现alpha粒子可通过解稳CTEM不稳定性显著增强氦灰湍流扩散,提升氦灰排出效率,并提高 CTEM 湍流驱动的带状流增长率。通过建立含能量扩散的alpha粒子福克尔-普朗克方程,计算了氦灰的动理学源项,揭示了能量扩散对氦灰源项的双重调控作用,并提出了区分高能量alpha粒子和低能量氦灰的方法,进一步通过耦合源和输运预测了氦灰密度剖面,结果验证了流体源模型的可靠性。此外,通过构建全能量氦离子(包含高能量alpha粒子与低能量氦灰)与漂移波-带状流系统的自洽耦合模型,数值模拟表明湍流输运显著降低氦离子稀释因子,并调制湍流与带状流的饱和结构与演化行为,形成“空心”剖面与准稳态振荡特征。本研究为聚变堆中氦灰控制与约束优化提供了多尺度的物理认识与理论工具有助于推动燃烧等离子体物理与聚变工程设计的协同发展。

 

报告人简介

郭伟欣,副教授。2018年博士毕业于华中科技大学期间曾赴美国加州大学圣地亚哥分校做访问学者2018-2020 年华中科技大学从事博士后研究。主持国家自然科学基金项目2 项,以第一/通讯作者发表SCI 论文 16 ,其中包括核聚变领域主流期刊Nuclear Fusion》11篇多次在磁约束聚变领域国内外会议作邀请/大会报告,获亚太物理学会等离子体物理大会“ U30 奖”、入选全国“ 博士后创新人才支持计划”以及“武汉英才计划”;以副主编出版教材《等离子体物理基础》。