Динамика плазмы в центральной зоне токамака

• Автор: Щеглов, Джолинард Андреевич
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 204 c. : ил

Список основных обозначений

Глава I. ПРЕДОТАВЛЕНИЯ О ПОВЕДЕНИИ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТЫ

В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ ТОКАМАКА (ОБЗОР)

Глава 2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Конструкция токамаков Т-4 и T-IO

2.2. Технология получения разрядов

2.3. Диагностические методы

2.4. Применение методики лазерного рассеяния

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ

НА Т-4 и T-IO

3.1. Эксперименты на токамаке Т

3.2. Основные группы режимов омического нагрева на установке Т
3.3. Феноменология процесса образования профилей с локальным минимумом в центре
Глава 4. МОДЕЛЬ ЭНЕРГОБАЛАНСА ЭЛЕКТРОНОВ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ
4.1. Основные подходы к объяснению существования
профилей с локальным минимумом
4.2. Структура модели
4.3. Метод анализа и представления результатов
Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ И СРАВНЕНИЕ ИХ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
5.1. Анализ каналов обмена энергией
5.2. Области существования различных типов эволюции
5.3. Оценка коэффициента электронной теплопроводности
в центральной зоне шнура

5.4. Представления, относящиеся к образованию локального минимума на профиле 7g
5.5. Использование предложенной физической модели, описывающей типы эволюции
Глава 6. НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ВНУТРЕННЕГО СРЫВА И ПОВЕДЕНИЕ
ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТЫ
6.1. Экспериментальное изучение релаксационных колебаний методом лазерного рассеяния
6.2. Роль релаксационных колебаний в балансе
энергии электронов
Глава 7. ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ
В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ ПЛАЗМЕННОГО ШНУРА
7.1. Влияние неустойчивости внутреннего срыва на
перенос примесей
7.2. Метод оценки эффективного заряда ионов в зоне релаксационных колебаний
7.3. Связь поступления примесей в плазму с МГД
-активностью. Регистрация запрещенной линии Гв А1У.
в лабораторной плазме
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
г, Я - малый и большой радиусы тора, соответственно (текущие координаты)
Я0 - координата центра тороидальной камеры (плазменного шнура)
СС. - малый радиус граничной тороидальной поверхности, определяемый положением диафрагмы.
аи - малый радиус первой стенки вакуумной камеры
ао - малый радиус (эффективный) проводящего кожуха
В-К/Я - параметр тороидальноети
Т'^ - классический радиус электрона
^- 62/?ПвС?- 2,8.1013см)
Лр ~ дебаевская длина
^ . - длина волны зондирующего электромагнитного излучения
- длина волны рассеянного излучения
Я- - волновой вектор падающей волны С
- волновой вектор рассеянной волны ~к - вектор рассеяния
о( - параметр Солпитера ( о( - Л/) $ где & - угол рассеяния
ХЕ ~ энергетическое время жизни (время удержания энергии в плазме)

ХЕ - энергетическое время жизни электронной компоненты 7* - период релаксационных колебаний
- параметр бесстолкновительности С5 - электропроводность
- коэффициент температуропроводности для электронов 26 - коэффициент электронной теплопроводности
о>С£- циклотронная частота электронов п - о1Те/с1Ь (фазовая характеристика системы)
Iр - продольный ток в плазме

нены усилительные элементы большого диаметра (/ 21-24 мм), выращенные в СКБ ИК АН СССР методом Вернейля. Поскольку одновременно с высокой энергией в лазерном импульсе, требуется и малая угловая расходимость пучка, то необходимо применять кристаллы с повышенной оптической однородностью. Зта проблема была решена црименени-ем т.н. "розовых" рубиновых элементов, характеризующихся содержанием хрома цримерно 0,015$. Предельная энергия определялась объемной прочностью. Понижение концентрации хрома, а следовательно, и коэффициента усиления, были скомпенсированы добавлением еще одного усилительного каскада. Именно такая лазерная установка с двумя каскадами усиления схематически изображена на рис. 16 и показана на рис. 19. Для отдельных образцов усилительных кристаллов удавалось получать на выходе энергии ?£ 14-18 Дж, но более типичными были более низкие значения энергий /16, 79/.
За время одного разряда в токамаках цр изводилось однократное измерение электронной температуры. Это обстоятельство обусловлено трудностями, возникающими при попытках работать с рубиновым лазером в частотном режиме; особенно подвержены термооптическим искажениям при повторении импульсов накачки усилительные каскады. Напротив, повторение лазерных импульсов в ходе одного цикла работы ламп накачки особых затруднений не вызывает. Такой прием был применен на Т-4 при изучении релаксационных колебаний методом лазерного рассеяния /55/. При этом временной интервал между импульсами составлял 0,1-0,3 мсек (см.рис. 20) то есть был мал по сравнению с полной длительностью разряда.
Наиболее интенсивным было развитие регистрирующей системы, и в первую очередь схем полихроматоров с целью повышения информативности лазерной диагностики. Эксперименты на Т-4 были выполнены с помощью системы регистрации, которая была довольно типичной для экспериментов по рассеянии? в конце шестидесятых-начале семидеся-