Экспериментальные исследования МГД неустойчивостей в токамаке

• Автор: Авакиан Маркус
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Тегеран
• Количество страниц: 123 с.

У О *УУ >50jy ~VcAZOO ОГЛАВЛЕНИЕ
I. ВВЕДЕНИЕ
И. РАВНОВЕСИЕ ПЛАЗМЫ В ТОКАМАКЕ
III ОСНОВЫ ТЕОРИИ ДРЕЙФФОВЫХ И ТИРИНГ МОД
3.1. Скорость диамагнитного дрейфа и простой вывод дрейфового волнового дисперсионного уравнения
3.2. Кинк и тиринг моды
3.3. Результаты последних экспериментов по исследованию колебаний
IV. ОПИСАНИЕ ТОКАМАКА АЬУАЖ>ПС
V. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАЗМЫ
VI. ТЕХНИКА РАСЧЕТОВ
VII. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПРИ
ФИКСИРОВАННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЛАЗМЫ
7.1. Спектральные и фазовые соотношения
7.2. Корреляционная функция
7.3 Временные и радиальные зависимости
характеристик флуктуаций
VIII. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЛАЗМЫ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ
КОЛЕБАНИЙ
8.1. Влияние начального давления газа
8.2. Влияние величины тороидального магнитного поля
8.3. Влияние тока плазмы
8.4. Напуск газа
IX. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
X. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
XI. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
XII. ЛИТЕРАТУРА

1. ВВЕДЕНИЕ
В природе существует правило, согласно которому каждая вещь, не находящаяся в своем естественном состоянии, не находится в покое и стремится покинуть это состояние. Это может быть человек, который находится вне дома, канарейка, которая живет не в джунглях, или плазма, которая находится вне плазменного мира. Однако есть простые способы, позволяющие создать видимость покоя для этих объектов. Для этого необходимо заставить их вообразить, что они находятся в естественном состоянии. Этого можно достичь, например, собрав несколько друзей-сограждан вокруг человека, находящегося за границей, помещая зеркало в клетке с канарейкой или окружая плазму токамака медным кожухом.
Существует общее мнение, что если плазму можно удержать тем или иным способом достаточное время, удовлетворяющее критерию Лоусона, то другие проблемы, связанные с построением термоядерного реактора, такие как производство и нагрев плазмы, могут быть решены.
Считается, что удержание термоядерной плазмы в установке типа токамак, является перспективным путем для создания термоядерного реактора. В токамаке плазма удерживается в сильном тороидальном магнитном поле Вт, которое создается внешними магнитными обмотками. Ток, протекающий по плазме, создает полоидальное магнитное поле Вр . Силовые линии магнитного поля в такой системе имеют винтовую структуру. Ток, который генерируется внешними обмотками "омического нагрева", используется также для нагрева плазмы. Схема магнитных полей в токамаке представлена на Рис. 1-1.
Мерой закрученности магнитных силовых линий является угол вращательного преобразования I , который равен углу поворота силовой линии при одном обходе токамака в тороидальном направлении. Можно показать, что

Допустим, что Rp = оо. Тогда нет плазменного тока и L0)jj = LOH. Поэтому
ih(max)=VFl~ (2.79)
V loh
Допустим теперь, что Rp= 0 Тогда напряжение на вторичной обмотке равно
Lpip - МОНр = cons tan t ( 2.80 )
из чего следует, что L0:jj = 11 - k2L(

ih( max)=K;

(2.81)
Отношение максимумов токов в первичной обмотке в двух случаях равно
ih(max)(Rp = О)
1 (2.82)
4(тах)(Д = 0) 4-к2
и оно изменяется о 1.05 до 1.41 для К , изменяющегося в диапазоне от 0.3 до 0.7. Поэтому во всех практически важных случаях мы можем для расчета первичного тока считать, что Ьт- ~ Ь0
Медленная батарея обычно включается в тот момент, когда первичное напряжение
уменьшается до напряжения медленной батареи Ух. Так как « Ур , момент
запуска близок к моменту, когда ток //, максимален.
Начальное напряжение на виток равно
(Ив,
МОНр~л*
При сделанных предположениях о том, что цепь является почти чистой ЬС цепью, в первоначальной цепи имеем
Ь°н~жо+ = Ур (2'83)
Поэтому начальное напряжение на одном витке равно