1 例举出国内外5种以上受控热核聚变实验装置。简述托卡马克装置的磁场分布特点。

 

2 应用“等离子体物理基础模拟计算系统”，绘制出3种以上典型的托卡马克等离子体位形的极向截面图。附程序运行结果截屏图片，并说明各图的参数。

 

3 应用“等离子体物理基础模拟计算系统”，分析和理解托卡马克中的磁场线螺旋周期性。设定不同的环向模数和极向模式，如m/n=2/1、m/n=3/2，绘制出不同情况下托卡马克的磁场线。附程序运行结果截屏图片，并指出磁场线在以上有理面上的特点。

 

4 应用“等离子体物理基础模拟计算系统”，研究带电粒子在均匀电磁场中的运动轨迹特征。比较观察：<1>在只有磁场的条件下，不同大小和方向的初速度带电粒子的回旋运动轨道的变化；<2>同时存在电场和磁场的条件下，带电粒子的电漂移运动轨道特征。附程序运行结果截屏图片，并总结带电粒子在均匀电磁场中的运动轨迹特征。

 

5 应用“等离子体物理基础模拟计算系统”，初步学习一维静电场PIC粒子模拟程序的原理。简述PIC粒子模拟程序的计算原理。

 

6 应用“托卡马克圆位形导心运动轨道模拟计算系统”，设定托卡马克装置的大半径和小半径参数，观察等离子体三维位形。调节安全因子q的系数值，得出典型的正剪切、反剪切q分布图。附程序运行结果截屏图片，简述安全因子q概念。

 

7 应用“托卡马克圆位形导心运动轨道模拟计算系统”，研究在无磁扰动下不同能量、不同初始位置、不同投掷角的离子在托卡马克等离子体中的运动轨迹特征。绘制出典型的通行粒子、捕获粒子运动轨道图。附程序运行结果截屏图片，说明各图的参数，并总结通行粒子和捕获粒子的产生条件和轨道特征。

 

8 应用“托卡马克圆位形导心运动轨道模拟计算系统”，研究线性磁扰动模型下，磁场的位形变化。设定不同的线性磁扰动参数，绘制出相应的磁场的庞加莱图，观察磁岛结构。附程序运行结果截屏图片，说明各图的参数，总结线性磁扰动参数与磁岛之间的关系。

 

9 应用“托卡马克圆位形导心运动轨道模拟计算系统”，和无磁扰动相比，研究在有磁扰动情况下不同能量、不同初始位置、不同投掷角的离子在托卡马克等离子体中的运动轨迹特征。绘制出典型的通行粒子、捕获粒子运动轨道图。绘制出有粒子损失情况下的离子运动轨道图。附程序运行结果截屏图片，说明各图的参数。

 

10 应用“CN-H1仿星器位形与粒子轨道模拟计算系统”，通过三维多视角观察CN-H1仿星器磁场线圈的空间分布，并查阅理论文献，总结出CN-H1仿星器的42个磁场线圈的空间分布规律。

 

11 应用“CN-H1仿星器位形与粒子轨道模拟计算系统”，通过三维多视角观察CN-H1仿星器的等离子体位形、磁轴、磁面、磁场的径向和极向角分布，并查阅理论文献，总结出CN-H1仿星器磁轴、磁面与磁场线圈的位置关系。

 

12 应用“CN-H1仿星器位形与粒子轨道模拟计算系统”，通过设置不同的初始粒子参数条件，观察带电粒子在H-1仿星器位形磁场中的运动轨迹，绘制出典型的通行粒子、捕获粒子运动轨道图。附程序运行结果截屏图片，说明各图的参数。

 

13 结合“托卡马克圆位形导心运动轨道模拟计算系统”和“CN-H1仿星器位形与粒子轨道模拟计算系统”，比较托卡马克装置和仿星器装置，简述这两种装置的相同点和不同点。

 

14 应用“仿星器等离子体虚拟仿真实验系统”，按照实验步骤和操作流程，操作完成CN-H1仿星器等离子体实验的全过程。简述CN-H1仿星器装置真空室主机、变压器、ABB电源系统、5路配电箱、射频波加热系统、真空系统、送气系统、冷却系统、计算机主控系统等几大部分的主要功能。

 

15 结合“CN-H1仿星器位形与粒子轨道模拟计算系统”和“仿星器等离子体虚拟仿真实验系统”，并查阅其他理论文献，试简述CN-H1仿星器与德国W7-X仿星器的异同。

 

16 写出你对这门课程的心得体会和建议。