Влияние электрических полей на удержание плазмы в токамаке

• Автор: Аскинази, Леонид Георгиевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 235 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Взаимосвязь радиального электрического поля и удержания плазмы в токамаке

§ 1.1 Я-мода - режим улучшенного удержания плазмы в тороидальных системах УТС

§ 1.2 Я-мода в токамаке ТУМАН-ЗМ

§ 1.3 Поляризация периферийной плазмы как метод переключения режима удержания плазмы в токамаке

§ 1.4 Методы измерения радиального электрического поля в омической Я-моде

§ 1.5 Зондовые измерения радиального электрического поля на периферии плазменного шнура
§ 1.6 Исследование эволюции потенциала в центральной части шнура при ЬН переходе с помощью Н1ВР - диагностики

§ 1.7 Выводы к Главе

Глава 2 Переключение режимов удержания плазмы при динамическом воздействии на профиль плазменного тока (сжатии/декомпрессии и подъеме/сбросе тока)
§ 2.1 Влияние профиля тока на режим удержания плазмы в токамаке
§ 2.2 Генерация радиального электрического поля при возмущении профиля тока
§ 2.3 Эксперименты по динамическому воздействию на профиль тока
§ 2.4 Обсуждение результатов экспериментов по переключению

режима удержания при динамическом воздействии на профиль тока
§ 2.5 Об аналогии между экспериментами по инициированию переключения удержания при динамическом воздействии на плазменный шнур и при поляризации периферийной плазмы
§ 2.6 Выводы к Главе
Глава 3 Модификация радиального электрического поля и переключение режимов удержания при возникновении в плазме токамака МГД-возмущения (вращающегося магнитного острова)
§ 3.1 Общие свойства МГД-колебаний в токамаке ТУМАН-ЗМ
§ 3.2 Характеристики магнитных островов в токамаке ТУМАН-ЗМ
§ 3.3 Радиальное электрическое поле вблизи острова и влияние его на переключение режима удержания
§ 3.4 Механизм генерации положительного радиального электрического поля под воздействием МГД-активности
§ 3.5 Сопоставление результатов исследования влияния МГД-активности на радиальное электрическое поле, полученных на токамаке ТУМАН-ЗМ, с экспериментами на других установках
§ 3.6 Выводы к Главе
Глава 4 Радиальное поле и переход в режим улучшенного удержания при инжекционном нагреве
§ 4.1 Влияние геометрии эксперимента по инжекции нагревного пучка в плазму токамака на параметры плазмы
§ 4.2 Особенности ГН-перехода при низкой плотности плазмы

§ 4.3 Исследование радиального электрического поля и скорости вращения плазмы при инжекции атомарного пучка в направлении навстречу току плазмы в токамаке ТУМАН-ЗМ

§ 4.4 Механизм генерации радиального электрического поля и инициирования ГЯ-перехода при инжекции нагревного пучка навстречу плазменному току
§ 4.5 Изменение радиального электрического поля и удержания плазмы в Н-моде под воздействием инжекции нагревного пучка навстречу плазменному току
§ 4.6 Радиальное электрическое поле и переключение режима удержания плазмы в токамаке. Заключительные замечания
§ 4.7 Выводы к Главе
Глава 5 Геодезическая акустическая мода и режим удержания плазмы в токамаке
§ 5.1 Зональные течения и
геодезическая акустическая мода в токамаке
§ 5.2 Наблюдение геодезической акустической моды в токамаке ТУМАН-ЗМ
§ 5.3 Модель инициирования ПГ-перехода в токамаке вспышкой геодезической акустической моды
§ 5.4 Выводы к Главе
Заключение

Литература

согласии с наблюдаемыми на токамаке ТУМАН-ЗМ.
§ 1.3 Поляризация периферийной плазмы как метод переключения режима удержания плазмы в токамаке
Как уже обсуждалось в предыдущем параграфе, радиальное электрическое поле (а точнее, его градиент) играет ключевую роль в подавлении турбулентного переноса при ЬН переходе, обеспечивая подавление уровня турбулентности за счет декорреляции под воздействием неоднородного вращения плазмы в скрещенных полях. Одним из надежных способов экспериментальной проверки роли радиального электрического поля в процессах, ответственных за улучшение удержания, является исследование возможности инициирования перехода в режим улучшенного удержания путем создания в периферийной плазме токамака радиального электрического поля с помощью внешнего источника. Впервые такие эксперименты были проведены на небольшой лабораторной установке ССТ в условиях омического нагрева плазмы [51], а также на токамаке ТЕХТСЖ [52, 53] как в режиме омического нагрева, так и при нагреве плазмы инжекцией атомарного пучка. В этих экспериментах было продемонстрировано, что при приложении к внесенному в плазму электроду достаточно высокого потенциала любого знака (превосходящего определенное пороговое значение, зависящее от знака потенциала и конкретных условий эксперимента), происходит переход в режим хорошего удержания плазмы, аналогичный Я-моде. Аналогичные эксперименты были проведены на токамаке ТУМАН-ЗМ [13, 14] примерно в то же время, с целью подтверждения роли радиального поля в развитии ЬН перехода и определения его величины и знака, необходимых для инициирования ЬН перехода. Эти эксперименты подробно описаны в [45], ниже приводятся основные результаты и выводы из этих исследований, важные для настоящей работы. Прежде всего, следует отметить, что радиальное