1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика плазмы
  4. T. 49, № 11, 2023

Физика плазмы, 2023, T. 49, № 11, стр. 1059-1069

Управление потенциалом плазмы в осесимметричной многопробочной ловушке ГОЛ-NB

И. А. Иванов a, *, П. А. Полозова a, В. И. Баткин a, К. Н. Куклин a, В. В. Куркучеков a, Н. А. Мельников a, С. В. Полосаткин a, В. В. Поступаев a, **, А. Ф. Ровенских a, Е. Н. Сидоров a, Д. И. Сковородин a

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

* E-mail: I.A.Ivanov@inp.nsk.su
** E-mail: V.V.Postupaev@inp.nsk.su

Поступила в редакцию 31.07.2023
После доработки 25.09.2023
Принята к публикации 25.09.2023

Аннотация

Представлены результаты работ по реализации метода вихревого удержания плазмы на установке ГОЛ‑NB. Первые эксперименты по оптимизации подачи потенциалов на внутрикамерные электроды показали улучшение динамики захвата инжектируемых быстрых атомов водорода, а также уменьшение флуктуаций локальных параметров плазмы в центральной секции ловушки и увеличение времени распада плазмы. Геометрия расположения внутрикамерных электродов, полярности и величины приложенных потенциалов соответствует теории вихревого удержания и аналогичны работам на других открытых ловушках.

Ключевые слова: открытая ловушка, многопробочная ловушка, ГОЛ-NB, стабилизация плазмы, вихревое удержание

Список литературы

  1. Rosenbluth M.N., Longmire C.L. // Ann. Phys. 1957. V. 1. P. 120. https://doi.org/10.1016/0003-4916(57)90055-6

  2. Рютов Д.Д., Ступаков Г.В. // Письма ЖЭТФ. 1977. Т. 26. С. 186.

  3. Ryutov D.D., Berk H.L., Cohen B.I., Molvik A.W., Simonen T.C. // Phys. Plasmas. 2011. V. 18. P. 092301. https://doi.org/10.1063/1.3624763

  4. Будкер Г.И., Мирнов В.В., Рютов Д.Д. // Письма ЖЭТФ. 1971. Т. 14. С. 320.

  5. Logan B.G., Lichtenberg A.J., Lieberman M.A., Makhijani A. // Phys. Rev. Lett. 1972. V. 28. P. 144. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.28.144

  6. Mirnov V.V., Lichtenberg A.J. // Rev. Plasma Physics. V. 19 / Ed. B.B. Kadomtsev. New York, 1996. P. 53.

  7. Бурдаков А.В., Поступаев В.В. // УФН. 2018. Т. 188. С. 651. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.03.038342

  8. Bagryansky P.A., Beklemishev A.D., Postupaev V.V. // J. Fusion Energy. 2019. V. 38. P. 162. https://doi.org/10.1007/s10894-018-0174-1

  9. Сковородин Д.И., Черноштанов И.С., Амиров В.Х., Астрелин В.Т., Багрянский П.А., Беклемишев А.Д., Бурдаков А.В., Горбовский А.И., Котельников И.А., Магоммедов Э.М., Полосаткин С.В., Поступаев В.В., Приходько В.В., Савкин В.Я., Солдаткина Е.И., Соломахин А.Л., Сорокин А.В., Судников А.В., Христо М.С., Шиянков С.В., Яковлев Д.В., Щербаков В.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 831. https://doi.org/10.31857/S0367292123600322

  10. Postupaev V.V., Burdakov A.V., Ivanov A.A. // Fusion Sci. Technol. 2015. V. 68. P. 92. https://doi.org/10.13182/FST14-846

  11. Поступаев В.В., Юров Д.В. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. С. 966. https://doi.org/10.7868/S036729211611007X

  12. Postupaev V.V., Batkin V.I., Beklemishev A.D., Burda-kov A.V., Burmasov V.S., Chernoshtanov I.S., Gorbov-sky A.I., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N., Yurov D.V. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 036012. https://doi.org/10.1088/1741-4326/57/3/036012

  13. Prater R. // Phys. Fluids. 1974. V. 17. P. 193. https://doi.org/10.1063/1.1694587

  14. Molvik A.W., Breun R.A., Golovato S.N., Hershko-witz N., McVey B., Post R.S., Smatlak D., Yujiri L. // Phys. Fluids. 1984. V. 27. P. 2711. https://doi.org/10.1063/1.864575

  15. Иванов И.А., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Куклин К.Н., Меклер К.И., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 856. https://doi.org/10.31857/S0367292121090031

  16. Shaing K.C., Crume Jr E.C. // Phys. Rev. Lett. 1989. V. 63. P. 2369.

  17. Biglari H., Diamond P.H., Terry P.W. // Phys. Fluids B. 1990. V. 2. P. 1. https://doi.org/10.1063/1.859529

  18. Taylor T.S. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1997. V. 39. P. B47. https://doi.org/10.1088/0741-3335/39/12B/005

  19. Burrell K.H. // Phys. Plasmas. 1997. V. 4. P. 1499. https://doi.org/10.1063/1.872367

  20. Cho T., Yoshida M., Kohagura J., Hirata M., Numaku-ra T., Higaki H., Hojo H., Ichimura M., Ishii K., Islam K.Md., Itakura A., Katanuma I., Nakashima Y., Saito T., Tatematsu Y., Yoshikawa M., Kojima Y., Tokioka S., Yokoyama N., Tomii Y., Imai T., Pastukhov V.P., Miyoshi S., and GAMMA 10 Group // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 94. P. 085002. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.085002

  21. Severn G.D., Hershkowitz N., Breun R.A., Ferron J.R. // Phys. Fluids B. 1991. V. 3. P. 114. https://doi.org/10.1063/1.859948

  22. Sakai O., Yasaka Y., Itatani R. // Phys. Rev. Lett. 1993. V. 70. P. 4071. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.4071

  23. Beklemishev A.D., Bagryansky P.A., Chaschin M.S., Soldatkina E.I. // Fusion Sci. Technol. 2010. V. 57. P. 351. https://doi.org/10.13182/FST10-A9497

  24. Schmitz L., Fulton D., Ruskov E., Lau C., Deng B.H., Tajima T., Binderbauer M.W., Holod I., Lin Z., Gota H., Tuszewski M., Dettrick S.A., Steinhauer L.C. // Nat. Commun. 2016. V. 7. P. 13860. https://doi.org/10.1038/ncomms13860

  25. Sudnikov A.V., Beklemishev A.D., Postupaev V.V., Burdakov A.V., Ivanov I.A., Vasilyeva N.G., Kuklin K.N., Sidorov E.N. // Fusion Eng. Design. 2017. V. 122. P. 86. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2017.09.005

  26. Beklemishev A.D. // AIP Conf. Proc. 2008. V. 1069. P. 3. https://doi.org/10.1063/1.3033729

  27. Pastukhov V.P., Chudin V.N. // Fusion Sci. Technol. 2011. V. 59 (1T). P. 84. https://doi.org/10.13182/FST11-A11580

  28. Postupaev V.V., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Lykova Yu.A. Melnikov, N.A., Mekler K.I., Nikishin A.V., Polosatkin S.V., Rovens-kikh A.F., Sidorov E.N., Skovorodin D.I. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 086003. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac69fa

  29. Batkin V.I., Bambutsa E.E., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Gafarov M.R., Voskoboinikov R.V. // AIP Conf. Proc. 2016. V. 1771. P. 030010. https://doi.org/10.1063/1.4964166

  30. Sidorov E.N., Batkin V.I., Burdakov A.V., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Nikishin A.V., Postupaev V.V., Rovenskikh A.F. // J. Instrum. 2021. V. 16. P. T11006. https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/11/T11006

  31. Никишин А.В., Иванов И.А., Баткин В.И., Бурда-ков А.В., Куклин К.Н., Меклер К.И., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 212. https://doi.org/10.31857/S036729212203012X

  32. Polosatkin S., Belykh V., Davydenko V., Clary R., Fik-sel G., Ivanov A., Kapitonov V., Liu D., Mishagin V., Tiunov M., Voskoboynikov R. // Nucl. Instr. Meth. A. 2013. V. 720. P. 42. https://doi.org/10.1016/j.nima.2012.12.039

  33. Postupaev V.V., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 025008. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab53c2

  34. Поступаев В.В., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Бурмасов В.С., Иванов И.А., Куклин К.Н., Лыкова Ю.А., Меклер К.И., Мельников Н.А., Никишин А.В., Полосаткин С.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н., Скля-ров В.Ф., Сковородин Д.И. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 1005. https://doi.org/10.31857/S0367292122600340

  35. Шафранов В.Д. // Атомная энергия. 1956. Т. 1. С. 38.

  36. Kruskal M.D., Johnson J.L., Gottlieb M.B., Gold-man L.M. // Phys. Fluids. 1958. V. 1. P. 421. https://doi.org/10.1063/1.1724359

  37. Suydam B.R. // Proc. Second U. N. Internat. Conf. on Peaceful Uses of Atomic Energy (Geneva, 1958). 1958. V. 31. P. 354.

  38. Burdakov A.V., Postupaev V.V., and Sudnikov A.V. // Phys. Plasmas. 2014. V. 21. P. 052507. https://doi.org/10.1063/1.4876745

  39. Gota H., Binderbauer M.W., Tajima T., Putvinski S., Tuszewski M., Deng B.H., Dettrick S.A., Gupta D.K., Korepanov S., Magee R.M., Roche T., Romero J.A., Smirnov A., Sokolov V., Song Y., Steinhauer L.C., Thompson M.C., Trask E., Van Drie A.D., Yang X., Yushmanov P., Zhai K., Allfrey I., Andow R., Barraza E., Beall M., Bolte N.G., Bomgardner E., Ceccherini F., Chirumamilla A., Clary R., DeHaas T., Douglass J.D., DuBois A.M., Dunaevsky A., Fallah D., Feng P., Finucane C., Fulton D.P., Galeotti L., Galvin K., Granstedt E.M., Griswold M.E., Guerrero U., Gupta S., Hubbard K., Isakov I., Kinley J.S., Korepanov A., Krause S., Lau C.K., Leinweber H., Leuenberger J., Lieurance D., Madrid M., Madura D., Matsumoto T., Matvienko V., Meekins M., Mendoza R., Michel R., Mok Y., Morehouse M., Nations M., Necas A., Onofri M., Osin D., Ottaviano A., Parke E., Schindler T.M., Schroeder J.H., Sevier L., Sheftman D., Sibley A., Signorelli M., Smith R.J., Slepchenkov M., Snitchler G., Titus J.B., Ufnal J., Valentine T., Waggo-ner W., Walters J.K., Weixel C., Wollenberg M., Ziaei S., Schmitz L., Lin Z., Ivanov A.A., Asai T., Baltz E.A., Platt J.C., and the TAE Team // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 112009. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab0be9

  40. Endrizzi D., Anderson J.K., Brown M., Egedal J., Geiger B., Harvey R.W., Ialovega M., Kirch J., Peterson E., Pet-rov Yu.V., Pizzo J., Qian T., Sanwalka K., Schmitz O., Wallace J., Yakovlev D., Yu M., Forest C.B. // J. Plasma Phys. 2023. V. 89. P. 975890501. https://doi.org/10.1017/S0022377823000806

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Физика плазмы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал