1、該論文主要是基于粒子模擬對(duì)新型緊湊型聚變裝置(Compact Fusion Reactor, CFR)約束性能進(jìn)行了研究，緊湊型聚變裝置是由洛克馬丁公司提出的具有會(huì)切磁鏡混雜磁場(chǎng)位型的新型裝置。
　　我們首先建立了緊湊型聚變裝置以及級(jí)聯(lián)磁鏡裝置的背景磁場(chǎng)模型，觀察到與級(jí)聯(lián)磁鏡不同的地方在緊湊型聚變裝置的芯部產(chǎn)生了磁勢(shì)阱的結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)其內(nèi)部單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)觀察可知由于零磁場(chǎng)空間存在，將緊湊型聚變裝置的磁場(chǎng)分為絕熱區(qū)與非絕熱區(qū)，在非絕色

2、區(qū)域內(nèi)粒子進(jìn)行隨機(jī)散射，與絕熱區(qū)粒子沿磁力線運(yùn)動(dòng)不同，由于非絕熱區(qū)的存在減少了進(jìn)入損失錐的粒子與第一壁碰撞損失的可能性。考慮到中性束粒子注入裝置中心即磁阱內(nèi)部，運(yùn)用單粒子模型從芯部引入大量帶電粒子進(jìn)行計(jì)算，一段時(shí)間后將其粒子損失率與同尺寸級(jí)聯(lián)磁鏡的損失率進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)緊湊型聚變裝置的損失率低于級(jí)聯(lián)磁鏡的損失率，其混合位型綜合利用了會(huì)切位型和磁鏡位型的優(yōu)勢(shì)，得到了比級(jí)聯(lián)磁鏡更好的約束性能。因此，緊湊型聚變裝置的會(huì)切磁鏡混合位形設(shè)計(jì)可為聚

3、變裝置的改進(jìn)提供思路。
　　同時(shí)，在單粒子模型推動(dòng)粒子階段，我們運(yùn)用了三種算法，即具有蛙跳格式的時(shí)間中心差分法、四階龍格庫(kù)塔算法(fourth-order Runge-Kutta Algorithm)以及Boris算法，經(jīng)過(guò)計(jì)算模擬發(fā)現(xiàn)龍格庫(kù)塔四階算法在長(zhǎng)時(shí)間計(jì)算下能量會(huì)發(fā)生衰減，時(shí)間越長(zhǎng)失真越嚴(yán)重，尤其是在CFR這類磁場(chǎng)梯度變化大的能量耗散比均勻磁場(chǎng)中更加嚴(yán)重，然而僅具有二階精度的中心差分法與Boris算法在長(zhǎng)時(shí)間計(jì)算中能量的誤