核能核技术典型实验三
等离子体物理仿真实验课程
可控核聚变是解决人类最终能源需求的根本途径，可控核聚变装置的设计、建造价格昂贵，启动、运行、物理参数测量具有高成本、高危险性的特点，在高校不可能建造并运行。我国现仅在中国西南物理研究院、合肥等离子体物理研究所建有这类装置开展基础研究，无法对在校学生开设实验课程。
等离子体物理仿真实验课程旨在通过等离子物理仿真实验的开设，进一步加深磁约束核聚变等离子体物理一些基本概念的理解，了解等离子体物理数值模拟计算的一般思路。目前，主要配合理论课程《等离子物理导论》，利用基于 Matlab平台开发的等离子物理仿真代码，开设托卡马克等离子体环向截面位形、托卡马克中空间磁力线 分布、带电粒子在电磁场中运动的轨迹模拟、一维静电场PIC粒子模拟等4个实验项目（见表1）。
表1等离子体物理仿真实验课程
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序号 |
开设实验项目 |
实验类型 |
面向专业 |
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1 |
托卡马克等离子体环向截面位形 |
验证性 |
核物理、核工程与核技术（含核技术、反应堆工程）等 |
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2 |
托卡马克中空间磁力线分布 |
验证性 |
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3 |
带电粒子在电磁场中运动的轨迹模拟 |
验证性 |
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4 |
一维静电场PIC粒子模拟 |
验证性 |
实验效果：加深学生对磁约束核聚变托卡马克装置的磁场位形等基本等离子体物理问题的形象理解。
图 等离子体物理仿真物理实验