2026年7月16日至18日,日本核融合科学研究所王佳磊研究员访问大连理工大学,并作题为“磁约束核聚变等离子体中高能量粒子物理数值模拟研究”的学术报告,与逐日团队师生分享高能量粒子物理及数值模拟领域的最新研究进展。
本次交流会由大连理工大学物理学院院长王正汹教授主持,王丰教授、魏来教授、刘桐副教授等多位教师共同参与交流,参会人员还包括研究生及本科生,现场学术氛围浓厚。
报告首先介绍了高能量粒子物理的研究背景及其在磁约束核聚变中的重要意义。在聚变等离子体中,中性束注入、离子回旋共振加热(ICRH)等辅助加热手段会产生大量MeV量级的高能量粒子,这些粒子既是维持等离子体高温状态的关键组成部分,又极易激发剪切阿尔芬波(SAW),进而引发反常输运乃至粒子损失,其行为直接关系到装置的运行性能。在研究成果介绍环节,报告重点展示了基于动理学-磁流体混合模拟程序MEGA、耦合真实离子回旋加热源项所开展的系列工作。在托卡马克位形下,模拟发现环向阿尔芬本征模的非线性演化对ICRH共振面位置高度敏感,可在爆发态与非爆发态之间转变,为"高能量粒子相空间工程"提供了理论支撑;在仿星器位形下,数值预言了LHD中在轴ICRH驱动的剪切阿尔芬波并于随后的实验中首次观测到,揭示出有别于常见环向进动漂移共振的极向漂移共振机制,为先进仿星器中高能量粒子与阿尔芬波的相互作用提供了新的物理认识。
交流讨论环节中,与会师生围绕阿尔芬波的非线性演化、ICRH与NBI加热机制的差异等问题展开了深入探讨。王佳磊研究员结合自身研究经历,就相关理论模型与数值方法作了详细解答,为进一步开展磁约束聚变等离子体研究提供了重要启发。
本次学术交流展示了磁约束核聚变高能量粒子物理数值模拟领域的前沿进展,深化了团队师生对波粒相互作用、阿尔芬波不稳定性及高能量粒子动力学效应的认识,拓宽了科研视野,也为后续的科研与学习工作奠定了良好基础。
王佳磊,日本核融合科学研究所(NIFS)长聘助理教授。2014年本科毕业于大连理工大学应用物理专业,2020年获大连理工大学等离子体物理专业博士学位,导师为王正汹教授。毕业后在NIFS工作至今,历任特任研究员、特任助理教授。研究领域为托卡马克及仿星器中高能量粒子相关的理论模拟与实验研究。主导开发了MEGA程序中离子回旋加热、高能量电子等多个物理模块。在核聚变主流期刊《Nuclear Fusion》等发表20余篇论文,现主持日本学术振兴会(JSPS)项目1项,获辽宁省自然科学一等奖1项。
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