| Название: | Формирование пучка ускоренных электронов с помощью нижнегибридных волн, взаимодействие пучка с локальными магнитными пробками влияющее на эффективность генерации токов увлечения, удержание и дополнительный нагрев плазмы в токамаках ФТ-2, Глобус- М |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 08 |
| Ключевые слова: | Высокотемпературная плазма, пучок укоренных электронов, синхротронное и рентгеновское излучение, циклотронный авторезонанс, нижнегибридные волны, токи увлечения, нагрев и удержание плазмы |
| Время действия проекта: | 2013 - 201 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Рождественский,ВВ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 13-08-00411 |
| Финансирование 2013 г.: | 500000 |
| Исполнители: |
Алтухов,АБ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Дьяченко,ВВ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Есипов,ЛА: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Кантор,МЮ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Крикунов,СВ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Куприенко,ДВ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Лашкул,СИ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Петров,ЮВ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
Савельев,АН : лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)
|
Целью проекта является использование особенностей формирования токонесущего пучка ускоренных электронов при вводе в плазму токамака значительной ВЧ-мощности в диапазоне нижнегибридных частот, планируемом для токамака -реактора ITER. В этом случае мощность замедленной волны может поглощаться быстрыми электронами благодаря затуханию Ландау, существенно увеличивая энергосодержание пучка и, соответственно, безындукционный ток увлечения. Максимальная энергия пучка ограничивается, помимо дрейфовых, радиационными потерями, обусловленными ростом интенсивности тормозного мягкого рентгеновского, а также синхротронного и коллективного СВЧ излучения. Дополнительное увеличение радиационных потерь может возникать на периферии плазмы в процессе взаимодействия пучка ускоренных электронов с локальными пробками тороидального магнитного поля в режиме циклотронного авторезонанса. Новизна предлагаемого проекта связана с возможностью сравнить эффективность механизмов формирования токонесущего пучка ускоренных электронов в токамаках с различной величиной магнитных пробок, в ФТ-2 ~ 11 %, в Глобус-М ~ 1 % , при комбинированном,(вихревое электрическое поле + нижнегибридные, НГ, волны), и безындукционном, (без вихревого поля), ускорении электронов. На токамаке ФТ-2 с помощью НГ волн, (920 МГц), удалось впервые осуществить дополнительный к омическому нагрев электронов плазмы и обнаружить ряд факторов, влияющих на эффективность генерации НГ токов увлечения. Так в диапазоне частот (58 - 120) ГГц был зарегистрирован всплеск интенсивного синхротронного СВЧ - излучения, сопровождаемого короткими вспышками нетеплового СВЧ-излучения в более узком диапазоне частот (53 ? 78) ГГц. В отличие от синхротронного механизма обнаруженные интенсивные вспышки возникают в результате взаимодействия пучка ускоренных электронов с локальными магнитными пробками на периферии плазмы в условиях циклотронного авторезонанса. Для сферического токамака Глобус-М характерны существенно меньшая величина пробок и более сложный способ ввода НГ мощности. Проектом предусматривается уникальная возможность проверить гипотезу об обнаруженном экспериментально на токамаке ФТ-2 механизме дополнительного нагрева тепловых электронов плазмы в процессе поглощения синхротронного СВЧ- излучения пучка ускоренных электронов, интенсивность которого значительно возрастает при вводе НГ волн, и СВЧ-излучения, возникающего при взаимодействии ускоренных электронов на периферии плазмы с локальными магнитными пробками в режиме циклотронного авторезонанса. С другой стороны, предусматривается реализация уникальной возможности применения полученных результатов для разработки технологического сценария режима генерации безындукционного тока увлечения и нагрева электронов для двух разноплановых установок: стандартной конфигурации,ФТ-2, и сферической - Глобус-М.
