Пространственная структура плазмы в многопробочной ловушке с продольным током

• Автор: Судников, Антон Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Введение

Глава 1. Экспериментальные условия установки ГОЛ-

§1.1. Описание экспериментальной установки

§ 1.2. Диагностический комплекс установки ГОЛ-

§ 1.3. Режимы работы ГОЛ-3 и физические процессы в плазме

1.3.1. Газовые условия экспериментов

1.3.2. Генерация предварительной плазмы

1.3.3. Режимы инжекции сильноточного релятивистского электронного пучка

1.3.4. Режимы инжекции длинпоимпульсного электронного пучка

Глава 2. Методы диагностики магнитных явлений в плазме

§ 2.1. Обзор методик, применяемых в различных плазменных
экспериментах
§ 2.2. Магнитные диагностики на установке ГОЛ-
§ 2.3. Математические методы обработки экспериментальных
данных
Глава 3. Динамика магнитных возмущений во время инжекции
сильноточного релятивистского электронного пучка
§ 3.1. Спектральный и модовый состав
§ 3.2. Вращение магнитных возмущений
§ 3.3. Возмущение токовой границы плазмы при развитии
крупномасштабной неустойчивости
§ 3.4. Стабилизация РЭП облаком тяжелого газа в выходной части
установки
§ 3.5. Импульсная магнитная активность плазмы на стадии
остывания
§ 3.6. Обсуждение результатов экспериментов с инжекцией
сильноточного релятивистского электронного пучка
Глава 4. Динамика магнитных возмущений при инжекции
длинноимпульсного электронного пучка
§4.1. Магнитная активность плазмы при инжекции
длинноимпульсного электронного пучка в нейтральный газ
§ 4.2. Магнитная активность плазмы при инжекции
длинноимпульсного электронного пучка в предварительно
наработанную плазму
§ 4.3. Продольные корреляции в распространении возмущений
§ 4.4. Обсуждение результатов экспериментов с инжекцией
длинноимпульсного электронного пучка
Заключение
Литература

Введение
Концепция открытых систем для удержания плазмы представляет собой один из возможных путей термоизоляции плазмы с термоядерными параметрами, основанный на подавлении поперечных потерь энергии продольным магнитным полем. Использование конфигурации поля с достаточной аксиальной симметрией позволяет также избежать неклассического поперечного переноса.
В то же время, для успешной эксплуатации открытой плазменной ловушки необходимы минимизация продольных потерь энергии и подавление свойственных данной геометрии плазмы неустойчивостей. В действующих на сегодняшний день экспериментальных установках снижение уровня продольных потерь относительно классического пробкотрона осуществляется за счёт амбиполярного запирания частиц [1], газодинамического удержания плотной плазмы сильными магнитными пробками [2] и многопробочного удержания [3]. Указанные схемы впервые были применены в 1970-1980 годах [4-6]; в дальнейшем по ним был накоплен значительный объём экспериментальной информации, в том числе и по заранее не предсказанным эффектам.
Дальнейшее развитие концепции открытых систем для удержания термоядерной плазмы невозможно без создания экспериментальной установки нового поколения, наиболее полно использующей эффекты улучшенного удержания, обнаруженные на текущем этапе изучения физики открытых ловушек. В ИЯФ СО РАН был последовательно предложен ряд концепций подобной ловушки. В частности, проект ГДМЛ [7] предусматривает использование накопленных за время активной эксплуатации установок ГОЛ-3 и ГДЛ научных знаний о таких физических эффектах, как подавление продольной теплопроводности при взаимодействии плазмы с электронным пучком [8, 9, 10], многопробочное удержание плазмы низкой плотности за
установки ГОЛ-3 с 16-канальной азимутальной магнитной измерительной системой. Цифрами обозначены: 1 — отрезок стандартной вакуумной камеры установки ГОЛ-3, 2, 10, 12 — защитные диафрагмы, 3 — изолирующая прокладка, 4, 11 — контактные кольца, 5 — вакуумная камера
диагностического модуля, 6 — измерительная катушка, 7 — лайнер, 8 — выходной патрубок (для наглядности развернут на 90° вокруг собственной продольной оси), 9 — стандартный диагностический порт, 13 — фланец; # 43-47 — порядковые номера катушек ведущего поля (включены катушки 43, 45 и 47); штриховой линией обозначена граница плазмы.
Оценим минимально возможный детектируемый уровень магнитных возмущений, считая наименьшим значением сигнала, отличимого от шума АЦП, величину итЫ = 10 мВ (1/1000 полной шкалы). Сигнал АЦП равен