УЛУЧШЕННОЕ УДЕРЖАНИЕ ПЛАЗМЫ В МУЛЬТИПОЛЬНОЙ ЛОВУШКЕ ПН-3 ПРИ ЭЦР НАГРЕВЕ

В.А. Жильцов, А.А. Сковорода

ИЯС РНЦ ⌠Курчатовский институт■, Москва, Россия

    Описывается эксперимент на установке ПН-3, которая является прототипом плазменного нейтрализатора МэВ-ных отрицательных ионов в инжекторе нейтральных пучков водорода, разрабатываемого для ИТЭР. Основная цель настоящего эксперимента состоит в проверке основных принципов (стационарность, высокая энергетическая эффективность создания плазмы), заложенных в предложенную в ИЯС РНЦ КИ концепцию плазменного нейтрализатора на основе ЭЦР микроволнового разряда низкого давления в мультипольной магнитной ловушке (трехмерная магнитная стенка) [1-2].
    Эксперименты показали, что при давлении газа (Н₂, Ar) <10^-4 торр при стационарном магнитном поле в щелях 3.5кГс при квазистационарном (0.3 с) вводе 40кВт СВЧ мощности на частоте 7ГГц реализуются следующие параметры плазмы: линейная плотность nl=2Ч10¹⁴cm^-2 при длине плазмы l=2.1м (объем плазмы~0.7м³); электронная температура 20-30эВ максимальна на периферии установки (на расстоянии ~ 10см от стенки) в области ЭЦР и опускается до 5-10эВ в центре (радиус плазмы 0.3м), где практически нет магнитного поля.
    Удержание энергии в ловушке, в целом, порядка 1мс и определяется не только магнитным удержанием заряженных частиц, но и потерями на излучения на периферии. Удержание частиц существенно разное для периферийной и центральной областей. При выключении СВЧ мощности наблюдается быстрый уход периферийных горячих электронов (за время ~0.03мс) и медленный уход центральной холодной плазмы (за время ~3мс, совпадающее с классическим удержанием в каспах). При включении СВЧ мощности из-за периферийного нагрева электронов в области щелей образуется потенциальный барьер (~50В), который увеличивает время удержания периферийной плазмы до ~0.4 мс и центральной плазмы до 0.4 с.

Литература

1. Kulygin V. M., Skovoroda A. A., Zhil▓tsov V. A. Plasma Devices and Operations, 1998, 6, 135
2. Zhil'tsov V.A.,Klimenko E.Yu.,Kosarev P.M. et al.,1998,IAEA√FI√CN√69/ITERP2/04

ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ИНЖЕКТОР НА ОСНОВЕ КВАЗИСТАЦИОНАРНОГО ДУГОВОГО ПЛАЗМЕННОГО ЭМИТТЕРА

Давыденко В.И., Дейчули П.П., Иванов А.А., Колмогоров В.В., Мандрик Е., Мишагин В.В., Ращенко В.В., Ступишин Н.В., Токарев Ю.Ф.

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия

    В ИЯФ СО РАН накоплен большой опыт по созданию импульсных дуговых плазменных генераторов [1]. В источниках этого типа дуговой газовый разряд горит между холодным катодом и анодом в канале, состоящем из набора медных диафрагм, изолированых друг от друга керамическими кольцами. Благодаря высокой плотности дугового тока, плазменная струя почти полностью состоит из протонов, при этом газовая эффективность дуговых источников близка к 100%. Для повышения выхода плазмы из источника вблизи анода создается продольное магнитное поле около 1 кГс. Однако, до сих пор длительность импульса в дуговых источниках плазмы составляла доли секунды. [1]. Вместе с тем, создание однородного плазменного эмиттера с низким содержанием примесей на и длительностью несколько секунд на основе дугового генератора открывает интересные возможности. На крупных термоядерных установках характерное время эксперимента исчисляется секундами и десятками секунд. Поэтому одно из перспективных приложений квазистационарного дугового генератора плазмы √ использование его в качестве эмиттера ионов для мощного многосекундного инжектора атомов для диагностики термоядерной плазмы. Кроме того, квазистационарный многоамперный плазменный источник может использоваться в различных плазменных технологиях.
    Результаты исследования квазистационарного дугового плазменного эмиттера представлялись в работах [2], [3].
    В настоящей работе приведены экспериментальные результаты, полученные с пучком атомов водорода и гелия с энергией 50кВ и током в ионах около 2А.

• Анализ массового состава водородного пучка показывает, что 89% частиц содержится в основной фракции с полной энергией.
• Полуширина водородного пучка нейтральных атомов на расстояние 4м от эмиттера при оптимальном вытягивающем напряжении составляет 37мм, для гелия - 32мм.
• Полный ток в ионах в водородном пучке до 2.2А, в гелиевом пучке до 1.2А
• Полная длительность пучка до 1.3 сек.

1. Yu.I. Belchenko, V.I. Davidenko, G.I. Dimov, et. at., Rev. Sci. Instrum. 61 (1990) 378.
2. Н.В.Ступишин и др., ⌠Дуговой плазменный эмиттер квазистационарного диагностического инжектора.■ Тезисы докладов XXVI Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС 1999г, с.188.
3. Н.В.Ступишин и др., ⌠Квазистационарный дугового генератор водородной плазмы.■ Тезисы докладов XXV Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС 1998г, с.53.

А.А. Зуев, В.Н. Корнилов^*, В.В. Максимов

Институт ядерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия
^*Новосибирский Государственный университет, Новосибирск, Россия

    Для моделирования источника термоядерных нейтронов на основе газодинамической ловушки на установке ГДЛ [1] проводятся эксперименты с инжекцией пучков атомов дейтерия энергией ~15 кэВ в холодную мишенную плазму с n~10¹⁴ см^-3. В результате столкновений захваченных быстрых дейтонов в D√D реакции образуются нейтроны с энергией 2.45 МэВ и протоны с энергией 3 МэВ
    Для регистрации потоков нейтронов и протонов была разработаны детекторы на основе органических сцинтилляторов (пластмасса СПМ-5). Датчики помещались внутрь камеры ГДЛ, в вакуум, на расстояние 34 см от оси (радиус плазмы ~18 см). Использовался фотоэлектронный умножитель Hamamatsu Н2611 (динодная система fine mesh), позволяющий проводить измерения в сильных продольных магнитных полях. Сигналы с ФЭУ увеличивались двухступенчатыми усилителями (постоянная времени 14 нс, коэффициент преобразования 2400 В/А) на основе быстродействующих операционных усилителей OPA642U и AD9617YN. Первая ступень усилителя была вмонтирована в корпус датчика, вторая √ в камак-блок. Регистрация нейтронов и протонов проводилась по отдельным пикам осциллограммы, число получаемых пиков за один импульс (1.3 мс) составляло до ~4000. Снятие осциллограммы с большим числом точек (262000) и хорошим разрешением (временной квант 5 нс) позволяло использование АЦП, разработанных в ИЯФ.
    Использование подвижной заслонки позволяло отделить потоки протонов от нейтронов, а алюминиевая фольга толщиной 20 мкм закрывала сцинтиллятор от излучения плазмы. После обработки временных сигналов с ФЭУ получены амплитудные спектры сигналов отдельно для протонов и для нейтронов, имеющие характерную форму для каждого вида частиц.
    Поскольку плотность дейтонов имеет максимумы вблизи точек остановки, между которыми быстрые ионы совершают ⌠баунс-колебания■, плотность потока нейтронов возрастает в этих областях. Для исследования пространственного распределения потоков продуктов D√D реакций датчик устанавливался в нескольких точках вдоль длины ГДЛ, и в каждом положении проводилась серия выстрелов для достаточной статистики. Полученные продольные распределения нейтронного выхода сравнивались с результатами численных расчётов.
    Сравнение расчётов [2] с измеренным продольным распределением потока протонов на датчик позволило сделать вывод, что ширина распределения быстрых дейтонов по питч-углам не превышает 3°. Измеренная пикировка протонного потока на датчик, расположенный на расстоянии 34 см, составила около 4.

Литература

1. Давыденко В.И., Иванов А.А., и др. ≈ Экспериментальная модель газодинамической ловушки.√ Новосибирск: ИЯФ, 1986. √ (Препринт/Ин-т ядер. физики СО РАН; 86-104).
2. A.V.Anikeev, et al, 26^th EPS CCFPP, Maastricht, The Netherlands, Contributions ECA. v.23J, p.1497-1500 (1999)

ПОВЕДЕНИЕ ПРОДУКТОВ СИНТЕЗА В АЛЬТЕРНАТИВНОЙ D-³He КОНФИГУРАЦИИ С ОБРАЩЕННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

Ковалев А.В., Рыжков С.В.

МГТУ им. Н.Э.Баумана, Москва, Россия

    В работе проводится анализ движения частиц в обращённых магнитных конфигурациях (FRC) на примере сферической и удлиненной конфигурации Hill`s vortex [1], равновесия Соловьева [2] и аналитического равновесия, полученного Штейнхауэром [3]. Представленные в данной работе результаты относятся к продуктам термоядерного синтеза D-³He реакций - 14,7 МэВ-ным протонам и гелию-3 с энергией 3,6 МэВ, но основное внимание уделено протонам, т.к. они в большей степени влияют на передачу энергии фоновым частицам, удержание плазмы и возможность прямого преобразования энергии высокотемпературных частиц в электричество. Динамика частиц FRC представлена как в области открытых силовых линий, так и в области замкнутых, которые разделены между собой сепаратрисой. Для продуктов термоядерной реакции D-³He (протон и гелий-3) построены траектории движения. Рассмотрены частицы как в области абсолютного удержания (вылетающие за сепаратрису в область открытых силовых линий, но удерживаемые в системе), так и удерживаемые внутри сепаратрисы. Показаны области удержания продуктов синтеза при условии более строгого радиального (максимально возможная эквипотенциальная поверхность касается радиальной стенки прежде, чем она коснется аксиальной) и наоборот, более строгого аксиального удержания. Возможные области потерь, по аналогии с ⌠конусом потерь■ амбиполярной ловушки, рассматриваются для разных моделей равновесия (аналитического и экспериментального). Для моделей и геометрий равновесия FRC получено, что частица, рожденная внутри сепаратрисы, при любых условиях будет пересекать плоскость симметрии z=0, если она удерживается системой. Выявлены наиболее стабильные траектории продуктов, удерживаемых системой.

Литература

1. Hill M.J., Philos. Trans. R. Soc. Ser. A, 1894, Pt.1, C/XXXV, стр. 213.
2. Solovev A., Review of Plasma Physics, 1966, том 6, стр.257.
3. Steinhauer L.C., Phys. Fluids, 1990, том B 2 (12), стр. 3081.

ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ИНЖЕКЦИЕЙ НЕЙТРАЛЬНОГО ГАЗА И МГД-УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛАЗМЫ В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ЛОВУШКЕ

Багрянский П.А., Лизунов А.А., Максимов В.В.

Институт ядерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия

Центральной задачей экспериментов на установке Газодинамическая ловушка является исследование магнитного удержания и нагрева многокомпонентной плазмы. Эти исследования направлены, прежде всего, на создание физической модели генератора термоядерных нейтронов с высокой плотностью потока.

В ходе последних экспериментов по созданию и нагреву плазмы с высокимbна установке ГДЛ для компенсации потерь вещества через пробки был использован метод осевой инжекции молекулярного водорода. Было показано, что данный метод представляет собой рабочий альтернативный вариант традиционному для ГДЛ сценарию наполнения установки плазмой при помощи плазменной пушки и обладает рядом существенных преимуществ: простота и относительная дешевизна системы, минимальное потребление энергии, возможность получения параметров плазмы в широком диапазоне и некоторые другие. В экспериментах с использованием осевой инжекции газа характерное значение электронной температуры на оси ~ 80 эВ, плотности ~ 7Ч10¹³ см^-3, при этом радиус плазменного шнура ~ 5 см.

Использование сценария эксперимента с кратковременным включением плазменной пушки для создания стартовой плазмы и напуском нейтрального газа на стадии атомарной инжекции предоставляет дополнительные возможности. Так, малый радиальный размер плазменного шнура, характерный для этого режима, является преимуществом в экспериментах с дейтериевой плазмой и пучками, посвященных исследованию популяции быстрых ионов по измерениям пространственных распределений продуктов термоядерных реакций, что подтверждается проведенными измерениями.

Отказ от использования плазменной пушки для подвода вещества в плазму на стадии нагрева позволяет экспериментально изучить условия МГД-устойчивости плазмы конечного давления в аксиально-симметричной магнитной конфигурации, исследовать стабилизирующие свойства каспа как МГД-якоря. Для решения этой задачи был проведен анализ энергетического баланса плазмы в устойчивом и неустойчивом режимах удержания, вычислены запасы устойчивости для плазмы в центральном пробкотроне при различных параметрах плазмы в каспе. Была исследована зависимость энергетического времени жизни плазмы от запаса устойчивости и процесс перехода через границу устойчивости.

Литература

1. P.A.Bagryansky, et al, 26th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics, 14-18 June 1999, Maastricht, The Netherlands, Contributions ECA. v.23J, p.1777-1780 (1999)
2. P.A.Bagryansky, et al, Transactions of Fusion Technology (ANS). Vol.35, 1T, FUSTE 8(1) (1999) pp.79-86

ГЕНЕРАЦИЯ ГАММА-ВСПЛЕСКОВ В КОСМИЧЕСКИХ ДЖЕТАХ

В.П. Власов, С.К. Жданов^*

РНЦ ⌠Курчатовский институт■, Москва, Россия
^*МИФИ, Москва, Россия

    Недавнее обнаружение оптического послесвечения космических гамма-всплесков означает, что их источники находятся на космологических расстояниях, а потому энергия, выделяемая в всплеске составляет (по оценкам) величину порядка 10⁵² эрг. Энергия подобного масштаба могла бы выделиться при слиянии компонент следующих двойных систем: N-N, N-H, H-H ( N - нейтронная звезда, H- черная дыра). Эта гипотеза о источниках гамма-всплесков является наиболее общепринятой. Однако, на наш взгляд, в ней есть два слабых места. Первое из них связано с редким наблюдением на луче зрения гамма-всплеска самой ⌠хозяйской■ галактики, в которой произошло слияние компонент перечисленных двойных систем. Второе связано с отсутствием вспышек нейтринного излучения, которое должно было бы возникать при слияниях: N-N, N-H, H-H.
    В силу этих замечаний мы рассматриваем иной механизм генерации гамма-всплесков - пинчевой механизм их генерации в космических джетах, являющихся мощными токовыми системами. В данной работе на основе этого механизма дано объяснение кривым блеска как для самих гамма-всплесков, так и для их послесвечений. Полученные результаты хорошо согласуются с наблюдениями.

ПРОИЗВОДСТВО ЭНЕРГИИ В МАГНИТНОМ РЕАКТОРЕ И ПРОБЛЕМА МАЛОРАДИОАКТИВНОГО ДЕЙТЕРИЕВОГО СИНТЕЗА

Хвесюк В.И., Чирков А.Ю.

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

    Преимущество D-³He синтеза заключается в том, что он в отличие от D-T синтеза допускает создание малорадиоактивного термоядерного реактора. Одна из проблем - почти полное отсутствие на Земле запасов изотопа ³He. Для D-T синтеза также существует необходимость наработки трития. Поэтому с точки зрения обеспеченности топливом представляют интерес предельные показатели производства энергии в катализированных D-D циклах, использующих в качестве первичного топлива только дейтерий.
    В работе на основе модели [1,2] в рамках классического кинетического подхода выполнен анализ и сравнение энергетических балансов D-T, D-³He и катализированных D-D термоядерных топливных циклов. Из-за низкой скорости D-³He и D-D реакций для эффективного горения в магнитном реакторе топлив на их основе необходима система удержания с высокимb [3]. Поэтому для анализа перспектив дейтериевого синтеза и сравнения D-T, D-³He и катализированных D-D циклов рассматривается реактор на основе амбиполярной ловушки. Рассчитаны параметры плазмы центральной секции, при которых обеспечивается горение с коэффициентом усиления мощности в плазме Q_pl>10. В расчетах для всех циклов: удельная мощность синтеза P_fus=4 МВт/м³, радиальное время удержания t_R=20 с, радиус плазмы r_p=1 м, коэффициент отражения стенкой циклотронного излученияr_s=0.65, пробочное отношение центральной ячейки с учетом плазмы R_p=5, вакуумное магнитное поле в центральной секции B₀=4.5-6 Тл.
    Рассматривались следующие циклы:

1. D-T с . Максимальному значению Q_pl=20 соответствует T_fuel=15 кэВ, мощность в нейтронах (в % от P_fus) - x_n=80 %, суммарное (с учетом давления продуктов) бета b=0.1, ионный удерживающий потенциалj_i=50 кэВ.
2. D-³He с n_D= n_3He. T_fuel= 65 кэВ,x_n=2 %, b =0.6, j_i=228 кэВ, Q_pl=20.
3. D-³He с n_D= 5n_3He. T_fuel=80 кэВ, x_n=5 %, b =0.85, j_i=320 кэВ, Q_pl=20.
4. D-D-³He-T - катализированный дейтериевый цикл, в котором продукты D-D реакции (³He и T) используются как вторичное топливо. Для этого цикла T_fuel=75 кэВ, x_n=35 %, b =0.85, j_i=375 кэВ, Q_pl=16.
5. D-D-³He - полукатализированный дейтериевый цикл с пониженным нейтронным выходом, в котором сжигается только вторичный ³He. Для этого цикла T_fuel=75 кэВ,x_n=10 %, b =0.9, j_i=400 кэВ, Q_pl=11. Этот цикл обладает сравнительно низким нейтронным выходом, но предъявляет экстремально жесткие требования к амбиполярной системе. Следовательно, для его перспектив требуется или развитие возможностей амбиполярной ловушки, или исследования других систем, обеспечивающих удержание сb~1, таких, как, например, конфигурация с обращенным полем (FRC), и анализ их возможностей.

Литература.

1. В. И. Хвесюк и др., ЖТФ, 1998, т. 68, с. 37-43
2. В. И. Хвесюк, А.Ю. Чирков, Вестник МГТУ, Сер. Естеств. науки, 1999, N2, с. 91-102
3. В. И. Хвесюк, А.Ю. Чирков, ВАНТ, Сер. Термоядерный синтез, 1999, в печати

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛОВУШКИ - ⌠ОКТУПОЛЬ■ НА ВОДОРОДЕ.

А.М. Бишаев, А.И. Бугрова, ^*А.И. Морозов, ^**В.А. Невровский, А.А. Пушкин.

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики, Москва, Россия
^*Российский научный центр ⌠Курчатовский институт■, Москва, Россия
^**Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского, Москва, Россия.
 

Конструкция, принцип действия и характеристики на аргоне ловушки - галатеи ⌠Октуполь■, описаны в [1,2]. В данном докладе приводятся характеристики ловушки на водороде.     Исследование режима ловушки велось в стационарном режиме: барьерное магнитное поле Нб до 100 Э, ток разряда до 5 А. Давление в камере зависело от расхода газа и изменялось в пределах от 6·10-6 до 2·10-4 мм рт.ст. Исследовались вольтамперные характеристики разряда, а также локальные параметры плазмы с помощью электрических зондов.     Переход на водород качественно не изменил ни интегральные характеристики, ни распределение локальных параметров. Вольтамперные характеристики разряда имею трастущий участок в области напряжения 40 - 120 В и участок насыщения. Исследования распределения локальных параметров по малому радиусу тора (см. рисунок) показало, что плазма (как и на аргоне) имеет резкую границу, совпадающую с границей МГД - устойчивости Окавы. Плотность плазмы на водороде внутри ловушки примерно в 5 раз ниже, и достигала 2 - 3·1010 см-3. Глубина потенциальной ямы j в 1,5 меньше, чем на аргоне, а частота колебаний плавающего потенциала лежит в диапазоне 200 - 600 кГц. Проведенные исследования указывают на слабую зависимость поведения плазмы в ловушках - галатеях от сорта газа.

Работа проводилась в рамках договора с Минатом РФ     Литература А.И. Морозов и др. ⌠Электроразрядная ловушка ⌠Октуполь■■. Письма в ЖТФ, 1999г., т.25, ╧ 17, стр. 57-61. А.И. Морозов и др. ⌠Исследование локальных характеристик разряда в ловушке - галатеи ⌠Октуполь■ ■. Тезисы доклада XXVI Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, 1999г. стр.38.

О ПОЛОИДАЛЬНОМ ПЕРЕКРЫТИИ "МАГНИТНЫХ ОСТРОВОВ" В ТОРОИДАЛЬНЫХ ЛОВУШКАХ

И.С. Данилкин

Институт Общей Физики РАН, Москва, Россия

Рассматривается относительно малоизвестный эффект воздействия тороидальности на структуру магнитного поля в магнитных ловушках типа токамака или стелларатора (с ненулевым вращательным преобразованиемi ╧ 0). Как известно [1], неоднородность геометрии тора по малому обходу приводит к возникновению спектра гармоник-сателлитов ( l ╠ n) q- mf , где l-мультипольность по малому (q ) , а m-по большому (f) обходам тора для выделенной произвольной гармоники "возмущения", n-номер порядка разложения метрических коэфициентов по параметру тороидальности a/R. При этом наиболее широко известен эффект воздействия "обертонов" ( l+ n) q- mf , сводящийся к возможности перекрытия вызываемых ими магнитных островов в областях с достаточно большим магнитным широм[2]. Эффект же воздействия "субгармоник" ( l-n) q - mfво многих случаях просто игнорируется.

Между тем, как впервые было показано в [3], воздействие субгармоник часто более важно, чем эффект воздействия обертонов, поскольку они разрушают как раз те (присепаратрисные) области магнитного поля, где последние могли бы проявиться. Как показано, субгармоники, обусловленные неоднородностью геометрии тора по малому обходу, также приводят к своеобразному перекрытию магнитных островов, но уже не в "радиальном" направлении, а по полоидальному азимуту. При этом разрушается неустойчивая топология гиперболических осей и возникают "специфические магнитные потоки рассеяния", охватывающие магнитно-островные подструктуры. В пределах этих потоков рассеяния практически стохастизируется ход силовых линий, что может повлечь существенные изменения в коэффициентах переноса удерживаемой плазмы.

Литература

1. Л.М.Коврижных, ЖТФ,т.33, вып.2,(1963),с.377
2. M.Rozenbluth, R.Z.Sagdeev et al., Nucl. Fus., v/6, No.4,(1966)
3. Данилкин И.С., Карпенко И.К., ЖТФ, т.39, вып.11,(1969),с.1140

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВЧ КОЛЕБАНИЙ В ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ ЛОВУШКЕ - ГАЛАТЕЕ ⌠ОКТУПОЛЬ■

А.М. Бишаев, А.И. Бугрова, ^*К.П. Кирдяшев, ^**А.И. Морозов, ^***В.А. Невровский, В.К. Харчевников

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики, Москва, Россия
^*Институт радиотехники и электроники, Фрязино, Россия
^**Российский научный центр ⌠Курчатовский институт■, Москва, Россия
^***Московский авиационный технологический институт им. Циолковского, Москва, Россия.

    Результаты зондовых измерений параметров плазмы указывают на плохое удержание электронов в плазменной ловушке ⌠Октуполь■ при работе в электроразрядном режиме. Было высказано предложение о раскачке мощных СВЧ колебаний в области магнитного барьера, что можно было обнаружить с помощью СВЧ антенны и зондов. В связи с этим были проведены прямые измерения СВЧ колебаний, подтвердившие это предположение.

На рисунке представлен типичный спектр электромагнитного излучения плазмы в ловушке, свидетельствующий о возбуждении ленгмюровских колебаний и развитии в разряде пучковой неустойчивости. Положение резкого спада интенсивности колебаний в области высоких частот соответствует двойной ленгмюровской частоте, рассчитанной по максимальной плотности плазмы, определяемой зондами.       Связь наблюдаемых колебаний с протеканием тока через магнитный барьер подтверждается данными локальных измерений распределения интенсивности СВЧ колебаний и их подавлением при отсечке разрядного тока.       Проведенные исследования объясняют относительно невысокие величины электронной температуры и глубины потенциальной ямы, удерживающей ионы, в условиях элек-троразрядного режима ловушки, поскольку такой разряд поперек магнитного поля ⌠взламывает■ магнитный барьер.

    Работа проводилась в рамках договора с Минатом РФ.

ТЕОРИЯ ФЛУКТУАЦИЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО ЦИКЛОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТОКАМАКАХ.

Пилия А.Д., Попов А.Ю.

ФТИ им А.Ф.Иоффе, С.-Петербург, Россия

    Измерение интенсивности электронного циклотронного излучения в настоящее время является мониторной диагностикой для определения профиля электронной температуры в токамаках. Эта интенсивность испытывает временные флуктуации, изучение которых может дать интересную дополнительную информацию о процессах, их вызывающих. Существует два причины, приводящих к флуктуациям интенсивности ЭЦ излучения: во-первых, случайный характер ⌠черного■ излучения и, во-вторых, присутствие в плазме низкочастотной дрейфовой турбулентности. Экспериментально эти две компоненты могут быть разделены с помощью корреляционных измерений, с использованием сигналов, излучаемых в двух разных пространственных точках плазменного объема. Подобные измерения были выполнены на нескольких больших установках [1,2]. Для интерпретации полученных таким образом экспериментальных данных необходима теория , адекватно описывающая процесс модуляции интенсивности ЭЦ излучения низкочастотными турбулентными пульсациями.
    В настоящей работе предлагается последовательная кинетическая теория флуктуации интенсивности ЭЦ излучения, генерируемой слабой низкочастотной турбулентностью. Показано, что эти флуктуации не связаны непосредственно с флуктуациями средней энергии электронов. Для случайной дрейфовой турбулентности установлена связь между пространственным спектром турбулентности и измеряемой на опыте корреляционной функцией сигналов. Детально проанализирована ситуация с квази - перпендикулярным излучением обыкновенной волны.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ БЕРНШТЕЙНОВСКИХ ВОЛН В СФЕРИЧЕСКИХ ТОКАМАКАХ.

Ирзак М.А., Трегубова Е.Н., Щербинин О.Н.

Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе, С.Петербург, Россия

Безразмерный параметр w_ре²/w_се², характеризующий соотношение между концентрацией и магнитным полем в центре камеры, играет ведущую роль при возбуждении и распространении волн электронно-циклотронного диапазона частот в плазме магнитных ловушек. Возбуждение и распространение волн в установках, где w_ре²/w_с²~!drslt1, существенно отличается от поведения волн в установках сw_ре²/w_се²>>1, к примеру такие режимы будут осуществлены в сферических токамаках. Исходя из особенностей поведения волн для установок, где w_ре²/w_се²!9 >> 1 в центре камеры, в работах [ 1,2] предложен сценарий нагрева, в котором предполагается эффективное возбуждение электронных бернштейновских (ЭБ) волн через механизм трансформации падающих необыкновенной (Х) и обыкновенной (О) мод со стороны слабого магнитного поля. Эффективность такого нагрева обусловлена близким расположением всех особых точек, встречающихся при распространении волны (отсечек для Х-моды, О-моды и положением верхнегибридного резонанса). В настоящей работе на примере Глобуса-М исследовано поведение волн в данном диапазоне частот и показана высокая эффективность ввода ВЧ-мощности. Рассчитаны коэффициенты отражения при падении плоской монохроматической волны при различных углах падения. Обнаружено, что существует область оптимальных углов падения для О и Х мод. Рассчитаны электрические поля в плазме. При хорошей фокусировке падающего пучка происходит, по-видимому, эффективная трансформация в ЭБ волну за один проход. Вопрос о дальнейшем распространении и поглощении ЭБ волны пок!а не рассматривался. Эта тема нуждается в дальнейшем исследовании методом расчета лучевых траекторий.

Литература

1. A.Bers, A.K.Ram, S.D.Schultz, Proc of the 2nd Europen RF Conf., Brussels, Jan., 1998.
2. M.D.Carter, T.S.Bigelow, D.B.Batchelor, the 13th RF Conf., Annapolis, April, 1999, p.407

ЕСТЕСТВЕННЫЕ КАБЕЛИ В ПЛАЗМЕ ТОКАМАКА (ЭКСПЕРИМЕНТ)

А.Б. Кукушкин, В.А. Ранцев-Картинов

ИЯС РНЦ ⌠Курчатовский Институт■

    Представлены результаты [1] обработки изображений плазмы токамаков методом многоуровнего динамического контрастирования (МДК), который был ранее разработан и использован для анализа обширной базы данных по линейному Z-пинчу [2,3]. Исследованные изображения были получены в видимом свете (с достаточно высоким временным и пространственным разрешением) на различных токамаках разными авторами. Результаты свидетельствуют о наличии в плазме токамаков жестких филаментарных структур. (Эти структуры аналогичны структурам, обнаруженным ранее в Z-пинче [2,3], долгоживучесть которых прослежена в [4,5]). Надежность полученных результатов обеспечивается богатой статистикой обнаруженных структур, значительной степенью их подобия в различных режимах и различных установках, а также независимостью обнаруженной структуризации от способа получения изображений. Часто наличие указанных структур легко обнаружить и без использования метода МДК (последний позволяет выявить тонкие детали этих структур).
    Характерной структурой является прямолинейный цилиндрический блок длиною от нескольких сантиметров иногда до размеров порядка диаметра плазменного шнура, при этом диаметр такого блока варьируется в пределах от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Особое внимание уделено радиально направленным филаментам, которые, ⌠прорастая■ из задиафрагменной области внутрь плазменного шнура, вместе с такими же тороидально и полоидально направленным филаментами образуют единую сеть.
    Анализ отдельных блоков, наблюдаемых с более высоким пространственным разрешением, показал, что они представляют собой коаксиальные трубчатые структуры с отношением внешнего диаметра (порядка нескольких сантиметров) к диаметру внутренней жилы (которая сама по себе может быть трубкой) порядка десяти. В работе представлены типичные примеры наблюдаемых многослойных трубок, а также структур типа ⌠беличьего колеса■.
    Сходство обнаруженных коаксиальных структур с коаксиальными кабелями может оказаться отнюдь не случайным: согласно выдвигаемой нами гипотезе (см. [6], а также последующую аннотацию) элементарный коаксиальный блок диаметром не более нескольких миллиметров является ⌠естественным кабелем■, в котором распространяющаяся ЭМ волна создает вакуумный канал вокруг микротвердотельного каркаса.

Литература

1. Kukushkin A. B. Rantsev-Kartinov V. A. Preprint of Kurchatov Institute, IAE 6157/6, Moscow, October 1999.
2. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Laser and Part. Beams, 1998, 16, 445.
3. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Rev. Sci. Instrum., 1999, 70, 1387.
4. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Proc. 26-th Eur. Phys. Soc. conf. on Plasma Phys. and Contr. Fusion, Maastricht, Netherlands, June 1999, p.873 (http://epsppd.epfl.ch/cross/p2087.htm).
5. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Proc. 3^rd Symposium ⌠Current Trends in Int. Fusion Research: Review and Assessment■, Washington D.C., March 1999, Ed. E. Panarella, NRC Research Press, Ottawa, Canada, 33 pp (to appear).
6. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., ⌠arXiv.org e-Print Archive■, http://xxx.lanl.gov/abs/physisc/9910048.htm.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ КАБЕЛИ В ПЛАЗМЕ ТОКАМАКА (КАЧЕСТВЕННАЯ МОДЕЛЬ)

А.Б. Кукушкин, В.А. Ранцев-Картинов

ИЯС РНЦ ⌠Курчатовский Институт■

    Сформулирована гипотеза и предложена качественная модель для объяснения происхождения жестких тубулярных структур, обнаруженных в плазме токамака и являющихся основой долгоживущих филаментарных структур (см. предшествующую аннотацию). Предложено [1,2], что эти структуры являются ⌠естественными кабелями■, образованными вследствие каналированного транспорта электромагнитной энергии, накачиваемой из внешней электрической цепи в виде полоидального поля, часть которого преобразуется в высокочастотные электромагнитные волны. Эти волны распространяются в центр плазмы вдоль гипотетических (углеродных) микротвердотельных каркасов [3-5]. Такие каркасы выстраиваются в процессе электрического пробоя. В течение всего разряда они защищены от воздействия окружающей высокотемпературной плазмы вакуумным промежутком (каналом), создаваемым силой Миллера, обусловленной, в свою очередь, электромагнитными волнами типа TEM. Эти волны формируются вблизи каркаса и могут быть ответственны за нелокальную компоненту переноса энергии в токамаке. Важно то, что формирование и распространение TEM волн возможно именно благодаря присутствию микротвердотельных каркасов типа [3-5]. Обсуждаются возможные механизмы аномально низкой диссипативности такого рода кабельной системы.

Литература

1. Kukushkin A. B. Rantsev-Kartinov V. A. Preprint of Kurchatov Institute, IAE 6157/6, Moscow, October 1999.
2. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., ⌠arXiv.org e-Print Archive■, http://xxx.lanl.gov/abs/physisc/9910048.htm.
3. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Proc. 17th IAEA Fusion Energy Conf., Yokohama, Japan, October 1998, IAEA-CN-69/IFP/17.
4. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Proc. 3^rd Symposium ⌠Current Trends in Int. Fusion Research: Review and Assessment■, Washington D.C., March 1999, Ed. E. Panarella, NRC Research Press, Ottawa, Canada, 33 pp (to appear).
5. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Proc. 26-th Eur. Phys. Soc. conf. on Plasma Phys. and Contr. Fusion, Maastricht, Netherlands, June 1999, p.873 (http://epsppd.epfl.ch/cross/p2087.htm).

ОБОБЩЕНИЕ ВАРИАЦИОННОГО ПРИНЦИПА ТЭЙЛОРА НА ПЛАЗМУ ТОКАМАКА С ВНУТРЕННИМИ ТРАНСПОРТНЫМИ БАРЬЕРАМИ

А.Б. Кукушкин, В.А. Ранцев-Картинов

ИЯС РНЦ ⌠Курчатовский Институт■

    Представлена вариационная процедура для определения равновесных пространственных профилей полоидального магнитного поля, плотности продольного электрического тока и давления плазмы в токамаке при наличии внутренних транспортных барьеров (ВТБ). Указанная процедура минимизирует сумму магнитной и тепловой энергии в плазме с использованием (а) уравнения Грэда-Шафранова и (б) условия сохранения магнитной спиральности для каждой из радиальных секций между соседними ВТБ при заданном (конкретно - извлекаемом из эксперимента) расположении самих барьеров. Проведенные численные расчеты предсказывают существование сильных (поверхностных) электрических токов, локализованных на ВТБ (вблизи рациональных значений q) и направленных против основного тока.
    Полученные результаты позволяют проследить переход от предела бессиловой конфигурации [1] к самосогласованным [2] (или близким) профилям, и далее - к сильно секционированным (по радиусу) профилям, наблюдаемым в условиях интенсивного дополнительного нагрева плазмы. В основе прослеживания такого перехода лежит гипотеза [3,4] о необходимости дополнения общепринятой картины нефиламентированной плазмы (приближенно являющейся жидкостью, описываемой стандартной физической кинетикой и магнитной гидродинамикой) новым элементом - отдельной, ⌠сетевой■ компонентой, образованной долгоживущими филаментами и пронизывающей ⌠жидкую■ компоненту (в развитие обнаруженных в [5] перколяционных сетей в плазме Z-пинчей). На это указывают обнаруженные в [3] (в видимом свете, мягком рентгеновском излучении и данных магнитного зондирования) признаки филаментации и сетеобразования электрического тока в токамаках, а также наличие структур правильной геометрической формы (типа коаксиальных кабелей), найденных [6] в видимом свете в различных токамаках.
    Подход, основанный на сетеобразовании, дает новый качественный взгляд [4] на обнаруженную в последнее десятилетие нелокальную компоненту переноса тепла в плазме токамака (см. напр., обзор [7]). В частности, ВТБ можно связать с радиальным секционированием ⌠сетевой■ компоненты [3,4]. Подход [4] указал направления обобщения принципа ⌠релаксированных■ состояний [1] на случай присутствия ВТБ. Это включает альтернативное объяснение успешности принципа [1] в случае плазмы с низкими b , представленное в терминах долгоживучести ⌠сетевой■ компоненты.

Литература

1. Taylor J.B., Phys.Rev.Lett., 1974, 33, 1139; Rev. Mod. Phys., 1986, 58, 741.
2. Kadomtsev B.B. Sov. J. Plasma Phys. 1987, 13, 443; Biskamp D., Comments Plasma Phys. Contr. Fusion, 1986, 10, 165; Hsu J.Y., Chu M.S., Phys. Fluids, 1987, 30, 1221.
3. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Rev. Sci. Instrum., 1999, 70, 1392; Proc. 1998 Int. Congress on Plasma Phys. & 25^th EPS Conf., Prague, ECA 22C, p. 2216.
4. Kukushkin A. B. Rantsev-Kartinov V. A. Preprint of Kurchatov Institute, IAE 6095/6, Moscow, May 1998.
5. Kukushkin A.B., Rantsev-Kartinov V.A., Laser and Part. Beams, 1998, 16, 445.
6. Kukushkin A. B. Rantsev-Kartinov V. A. Preprint of Kurchatov Institute, IAE 6157/6, Moscow, October 1999.
7. Callen J.D., Kissick M.W., Plasma Phys. and Contr. Fusion, 1997, 39, Suppl. 12B, 173.

О КОЛЕБАНИЯХ В ЛОВУШКЕ ГАЛАТЕЯ - ЭРЛ-М (⌠АВОСЬКА■)

Бугрова А.И., ^*Морозов А.И., Липатов А.С., Куторжевская Г.А., Харчевников В.К.

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики, Москва, Россия
^*Российский научный центр ⌠Курчатовский институт■, Москва, Россия
 

1. В докладе приводятся последние результаты исследований процессов в квадрупольной ловушке ЭРЛ-М (⌠Авоська■), работающей в ⌠барьерном■ режиме [1, 2, 3] при = 2 мг/с (ксенон), U_p = 200 B, J_p = 300 мА. В [3] были описаны осциллограммы колебаний разрядного тока, а также ионного и электронного тока на зонд. Было показано, что осциллограммы представляют собой суперпозицию двух колебательных процессов с частотами╕₁ = 25 кГц и ╕₂ = 200 кГц. В [3] были приведены аргументы, позволяющие считать колебания с ╕₁ - ⌠сбросовыми■, то есть сбрасывающими избыток плазмы, образующейся в результате ионизации остаточного газа.
2. Сейчас к сказанному можно добавить следующее.

С помощью вынесенных за пределы ловушки ориентированных зондов были определены ионные потоки, идущие из ловушки. Как и следовало ожидать, они носят осциллирующий характер. Однако, выяснилось также, что скорость потока имеет не только радиальную, но и существенную азимутальную составляющую.
3. Что же касается колебаний с частотой ╕₂, описанной в [3], то проведенные оценки делают весьма вероятным предположение, что они представляют собой ионно-звуковой ⌠звон■ плазменного объема ⌠Авоськи■.

Работа выполнена в рамках договора с Минатомом.

Литература

1. А.И. Бугрова, А.С. Липатов, А.И. Морозов, В.К. Харчевников. Физика плазмы, 1993, т.19, ╧ 8, с. 972-976.
2. А.М. Бишаев, А.И. Бугрова, М.В. Козинцева и др. Тезисы докладов XXVI Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, 1999г. Звенигород. М-С2-12 с.82.
3. А.И. Бугрова, А.С. Липатов, А.И. Морозов, В.К. Харчевников. Тезисы докладов XXVI Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, 1999г. Звенигород. М-С2-13 с.83.

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВТОРИЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИСИИ НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПЛАЗМЫ МЕТОДОМ ЗОНДИРОВАНИЯ ПУЧКОМ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ.

И.С. Бондаренко, Н.Б. Древаль, А.Д. Комаров, А.С. Козачек, Л.И. Крупник., ^*И.С. Недзельский, С.М. Хребтов

Институт Физики Плазмы. Национальный научный центр "Физико-Технический Институт", Харьков, Украина
^*Центр ядерных исследований, Институт Высоких Технологий, Лиссабон, Португалия.

    Одна из наиболее сложных проблем в диагностике плазмы пучком тяжелых ионов (Heavy Ion Beam Probe diagnostic (HIBP)) - измерение абсолютного значения потенциала плазмы. Для измерения потенциала плазмы с погрешностью 10В при энергии зондирующего пучка 100кэВ необходимо обеспечить измерение энергии вторичных ионов с погрешностью не хуже чем 10^-4. Для этих целей в HIBP диагностике используется 30° электростатический анализатор энергии типа ⌠плоское зеркало■ Прока Грина [1].
    Калибровка анализатора на стендовой установке и на газовой мишени плазменной установки с помощью одно и двухзарядных ионов известной энергии - хорошо известная процедура. Основной задачей калибровки анализатора является экспериментальное определение передаточного G_a и динамического F коэффициентов как функций угла входа пучка в анализатор [2]. При калибровке анализатора на стендовой установке было обнаружено влияние вторичной электронной эмисии на его характеристики, что свидетельствует о нетривиальности интерпретации результатов калибровки [3].
    Произведено численное моделирование и экспериментальные исследования влияния вторичной электронной эмиссии на результаты измерений электрического поля плазмы. Было показано, что обмен вторичноэмиссионными электронами между коллекторными пластинами анализатора сильно изменяет характеристики анализатора. Конструкция детектора, позволяющая подавить этот эффект, была оптимизирована путем компютерного моделирования. Экспериментальные исследования подтвердили эффективность данной конструкции. В работе также представлены временные зависимости характеристик анализатора. В результате проведенных исследований представлены рекомендации по дизайну датектирующего устройства электростатического анализатора, позволяющего проводить измерения электрического потенциала плазмы в современных термоядерных установках.

Литература

1. T.S. Green, G.A. Proca, Rev. Sci. Instrum., 41 (1970) 1405.
2. L. Solensten, K.A. Connor, Rev.Sci. Instrum., 38 (1987) 516.
3. A.V. Melnikov et al, Rev.Sci. Instum., 68 (1997) 106.

ПОСЛЕДНИЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ПЛАЗМЫ ПУЧКОМ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ.

И.С. Бондаренко¹, К. Варандас⁴, И. Гарсиа-Кортес³, Н.Б. Древаль¹, К. Идальго³, А.Д. Комаров¹, А.С. Козачек¹, Л.И. Крупник¹, А. Малакиш⁴, А.В. Мельников², С.М. Хребтов¹

¹Институт Физики Плазмы. Национальный научный центр "Физико-Технический Институт", Харьков, Украина
²Институт Ядерного Синтеза РНЦ "Курчатовський институт", г.Москва, Россия
³С╡ЕМАТ, г.Мадрид, Испания
⁴Центр ядерных исследований, Институт Высоких Технологий, Лиссабон, Португалия

    Диагностика пучком тяжелых ионов (Heavy Ion Beam Probe diagnostic (HIBP)) это прямая, локальная, многофункциональная диагностика, которая позволяет проследить развитие во времени двухмерных распределений различных параметров плазмы, таких как электрический потенциал Ф, плотность n, полоидальная компонента магнитного поля B_p и температура электронов T_e, также, как и их фдукткаций. Локальные и прямые измерения электрического поля плазмы бесконтактным методом возможны только посредствам HIBP диагностики [1].
    Актуальность изучения электрических полей с точки зрения удержания плазмы и ее равновесия в плазменных установках является общепризнанной. Теоретически предсказывается, что поведение электрическго поля являкется определяющим механизмом, который формирует процессы переноса в плазме. Изучение электрического поля в случае L-H перехода и H-моды √ наиболее перспективное направление экспериментального исследования термоядерной плазмы методом HIBP.
    С этой целью был разработан и установлен на стеллараторе TJ-II диагностический HIBP комплекс, в котором используются два различных способа детекторования: многоканальный позиционно-чувствительный детектор и 30° электростатический анализатор энергий Прока-Грина [2]. Эта улучшенная диагностическая система создана с целью расширения возможностей HIBP диагностики в одновременном измерении плазменного потенциала, плотности и профиля электронной температуры, а также их колебаний.
    В настоящее время это диагностическое оборудование введено в эксплуатацию на стеллараторе TJ-II. Энергия ионов (Cs⁺, Tl⁺) зондирующего пучка находится в диапазоне 80-200 кэВ. Интенсивность пучка ионов √ до 100 мкА. Показана возможность увеличения точности измерения электрического потенциала плазмы за счет модернизации детектирующего устройства анализатора, учитывающего механизм вторичной электронной эмиссии.

Литература

1. Dnestrovskij Yu. N, Melnikov A.V., Krupnik L.I., Nedzelskij I.S. 1994 IEEE Trans.Plasma Science 22 310.
2. T.S. Green, G.A. Proca, Rev. Sci. Instrum, 41 (1970) 1405.

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В СТЕЛЛАРАТОРЕ Л-2М

Г.С. Воронов

Институт Общей Физики РАН, Москва, Россия

    Описывается методика спектральных измерений радиального распределения излучения ионов примесей в видимой и ближней ультрафиолетовой области спектра.
    Сканирование излучения производится с помощью вращающегося шестигранного зеркала с алюминиевым покрытием. Излучение плазмы выводится через окно из плавленого кварца. Для анализа спектра используется монохроматор МДР-2 с решеткой 1200 '/мм и дисперсией 20 А/мм и ФЭУ-79. Это позволяет проводить измерения в диапазоне 200-800 нм. Скорость вращения зеркала позволяет получать радиальную развертку свечения плазмы с периодом 3,8 мс. Время сканирования по радиусу занимает около 0,5 мс. При скорости считывания АЦП 16 мкс на радиальной развертке получается около 30 точек. Пространственное разрешение определяется шириной изображения в плазме входной щели монохроматора и составляет 0,3 см.
    Измерения проводились в разрядах с омическим нагревом и при ЭЦР нагреве плазмы на второй гармонике w_ce (75 ГГц) при мощности до 400 кВт. Сопоставление результатов измерений с расчетом с помощью кода, учитывающего процессы переноса, ионизации и излучения примесей позволило оценить величину коэффициента диффузии примесей и уточнить профиль электронной температуры.

РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТУРБУЛЕНТНОСТИ В РАЗРЯДАХ С УЛУЧШЕННЫМ УДЕРЖАНИЕМ ПРИ ЭЦР НАГРЕВЕ НА УСТАНОВКЕ Т-10.

В.А. Вершков, С.В. Солдатов, В.В. Чистяков, Д.А. Шелухин

ИЯС РНЦ ⌠Курчатовский Институт■, Москва, Россия

Работа продолжает исследования характеристик мелкомасштабных флуктуаций плотности в различных режимах на установке Т-10. Характеристики турбулентности изучались в режиме с нецентральным ЭЦР нагревом плазмы, где было обнаружено улучшение удержания частиц.

Изучение поведения флуктуаций плотности проводилось с помощью гетеродинного рефлектометра, работающего в диапазоне частот 25ё37 ГГц, что соответствует критическим плотностям 0.8ё 1.7Ч10¹⁹ см^-3[1]. В исследуемом режиме через 300 мс после начала ЭЦР нагрева начинался рост плотности, сопровождавшийся резким падением интенсивности D_a вблизи стенки камеры и возрастанием интенсивности линии D_a вблизи диафрагмы.

Было показано, что при отражении от наружних слоев плазменного шнура амплитуда турбулентности уменьшается до 3 раз после падения интенсивности D_a, при этом основное уменьшение происходит в области высоких частот. Полоидальная когерентность флуктуаций в этой области шнура также значительно уменьшается. При отражении от внутренних слоев амплитуда турбулентности во время ЭЦР нагрева существенно не меняется, но после падения интенсивности D_aувеличивается полоидальная когерентность сигналов рефлектометра.

Для локализации положения зоны уменьшения турбулентности были сняты характеристики турбулентности на разных радиусах в серии воспроизводящихся разрядов. Показано, что зона подавления турбулентности расположена в узком (~2 см) слое вблизи диафрагмы и совпадает с зоной значительного уменьшения полоидальной когерентности. В более центральных областях когерентность возрастает, причем существует четкая граница между зонами с уменьшения и увеличения когерентности.

Литература

1. V. A. Vershkov, V. V. Dreval, S. V. Soldatov, RSI, 1999, V. 70, N. 3, p. 2903.

ПРИПОВЕРХНОСТНАЯ ПСЕВДОСИММЕТРИЯ

А.А. Сковорода

ИЯС РНЦ ⌠Курчатовский институт■, Москва, Россия

    Для вакуумных магнитных полей показана принципиальная возможность расчета граничной непараксиальной замкнутой (периодической) равновесной магнитной поверхности, удовлетворяющей условию псевдосимметрии (квазисимметрии) [1-2] точно и обеспечивающей ассимптотическое выполнение условия псевдосимметрии (квазисимметрии) в малой области возле этой поверхности. Получены уравнения, обеспечивающие расчет граничной поверхности при заданой специальной зависимости модуля магнитного поля в специальных магнитных потоковых координатах. При этом эти координаты технически используются как обычные угловые координаты, а их ⌠магнитность■ устанавливается дополнительным интегральным условием. Приведен пример аналитического расчета ортогональной магнитной поверхности в ⌠трубчатом■ приближении.

Литература

1. Михайлов М.И., Шафранов В.Д., Зюндер Д. Физика плазмы. 1998. Т.24. ╧8. С.706.
2. Сковорода А.А. Физика плазмы. 1998. Т.24. ╧12. С.1059.