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科大一环(KTX)是一个新建的反场箍缩(RFP)装置,其大半径R=1.4米,小半径a=0.4米。在2015年8月在KTX上首次成功获得等离子体。本论文工作围绕KTX参数位形展开环形磁约束聚变装置电源系统的设计和电阻壁模的数值研究。其主要目的是为预测放电波形,提供电源反馈控制系统方案,进而控制等离子体平衡和电阻壁模奠定物理理论基础。首先,我们编写了 KTX极向场和纵场耦合的电路模型程序对离子体放电波形进行仿真,以确保电源系统能够实现典型的反场箍缩等离子体放电参数。耦合模型中,采用泰勒态的修正的贝塞尔函数模型来描述沿径向的等离子体电流密度和磁场剖面,然后通过功率平衡方程把极向场和纵场统一到一起。耦合模型的数值解表明ICTX电源系统能够实现预期的放电参数要求,比如反场参数F,箍缩参数(?)，磁场分布,等离子体电流和环电压等。此外,由于真空室电阻壁对磁场渗透的延迟效果也在耦合电路模型中被考虑。该仿真计算为KTX电源建造提供了重要的理论设计依据。其次,我们发展了一个包含平衡场电源反馈控制系统的电路模型程序,其中平衡场电源系统采用脉冲调制控制器的H-桥设计来实现对等离子体水平位移的控制以满足KTX等离子体平衡要求。发展此程序的目的是验证电源系统设计,同时也为KTX电源系统下一步控制等离子体平衡提供一个灵活可行的设计方案。这部分主要研究目标是为平衡场电源系统提供一个简单有效而又经济可行的设计方案来控制等离子体的平衡。最后,对KTX电阻壁模进行了数值模拟研究。电阻壁模被认为是导致RFP和Tokamak等离子体破裂的重要原因之一,这部分我们对电阻壁模进行了数值研究,其工作主要包含了两部分。(1)NIMROD程序的数值验证工作,采用柱位形下tokamak平衡来检验电阻壁模计算结果。同时我们计算了 Tokamak环效应对电阻壁模的影响。(2)KTX反场箍缩等离子体平衡位形下,我们从能量原理出发推导了基于薄壳近似下电阻壁模色散公式并进行了数值计算分析。首次把NIMROD程序成功应用在了 KTX电阻壁模计算中,给出了值柱位形下电阻壁模的数值解,为进一步计算外部扰动线圈、等离子体流效应和高能粒子对电阻壁模的影响奠定了基础。