1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика плазмы
  4. T. 49, № 12, 2023

Физика плазмы, 2023, T. 49, № 12, стр. 1308-1316

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОДА РАВНОВЕСИЯ PET И ДИАМАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ АНАЛИЗА ЗАПАСЕННОЙ В ПЛАЗМЕ ЭНЕРГИИ ПРИ ПУЧКОВОМ НАГРЕВЕ В ТОКАМАКЕ ГЛОБУС-М2

Е. Е. Ткаченко a, *, Н. В. Сахаров a, А. А. Кавин b, Г. С. Курскиев a, Н. С. Жильцов a, И. В. Мирошников a, Ю. В. Петров a, В. Б. Минаев a, Н. Н. Бахарев a, Е. О. Киселев a, А. Н. Новохацкий a, А. Б. Минеев b, В. В. Солоха a, А. Ю. Тельнова a, Е. А. Тюхменева a, Н. А. Хромов a, П. Б. Щеголев a

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

b АО “Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА)”,
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: erina.tkachenko@yandex.ru

Поступила в редакцию 26.07.2023
После доработки 06.10.2023
Принята к публикации 06.10.2023

Аннотация

Вычислены запасенная в плазме тепловая энергия ${{W}_{p}}$, нормализованная внутренняя индуктивность ${{l}_{i}}$ и токовая бета ${{\beta }_{I}}$ посредством равновесного кода PET со свободной границей. Алгоритм реконструкции равновесия сводится к итеративному методу минимизации двух параметров – расстояния между реконструированной границей плазмы и смоделированной кодом PET, а также разности диамагнитного потока от плазмы из PET и экспериментального. Анализировались разряды токамака Глобус-М2 с тороидальным магнитным полем до 0.9 Тл, током плазмы 0.3–0.4 МА в режиме с дополнительным нагревом двумя инжекторами атомов. Рассмотрена возможность использования приближенных формул для оценки ${{W}_{p}}$ и ${{l}_{i}}$. Измеренный диамагнитный поток использовался для определения ${{\beta }_{{dia}}}$ и последующего расчета ${{W}_{{dia}}}$. Нормализованная внутренняя индуктивность ${{l}_{i}}$ дополнительно была определена из измеренного вертикального магнитного поля в предположении ${{\beta }_{p}} = {{\beta }_{{dia}}}$.

Ключевые слова: равновесие плазмы, запасенная в плазме энергия, нормализованная внутренняя индуктивность, диамагнитные измерения, токамак, Глобус-М2

Список литературы

  1. Lao L.L., John H.St., Stambaugh R.D., Kellman A.G., Pfeiffer W. // Nuclear Fusion. 1985. V. 25. P. 1611.https://doi.org/10.1088/0029-5515/25/11/007

  2. Galkin S.A., Ivanov A.A., Medvedev S.Yu., Poshekhonov Yu.Yu. // Nuclear Fusion. 1997. V. 37. P. 1455.https://doi.org/10.1088/0029-5515/37/10/I11

  3. Киселев Е.О., Балаченков И.М., Бахарев Н.Н., Варфоломеев В.И., Гусев В.К., Жильцов Н.С., Курски-ев Г.С., Минаев В.Б., Мирошников И.В., Патров М.И., Петров Ю.В., Сахаров Н.В., Скрекель О.М., Тельнова А.Ю., Ткаченко Е.Е., Токарев В.А., Тюхменева Е.А., Хромов Н.А., Щеголев П.Б. // L Междунар. Звенигородская конф. по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, Звенигород, 2023. С. 118. https://doi.org/10.34854/ICPAF.2023.50.2023.1.1.074

  4. Lao L.L., John H. St., Stambaugh R.D., Pfeiffer W. // Nuclear Fusion. 1985. V. 25. P. 1421.https://doi.org/10.1088/0029-5515/25/10/004

  5. Swain D.W., Neilson G.N. // Nuclear Fusion. 1982. V. 22. P. 1015.https://doi.org/10.1088/0029-5515/22/8/002

  6. Minaev V.B., Gusev V.K., Sakharov N.V., Varfolomeev V.I., Bakharev N.N., Belyakov V.A., Bondarchuk E.N., Brunkov P.N., Chernyshev F.V., Davydenko V.I., Dyachen-ko V.V., Kavin A.A., Khitrov S.A., Khromov N.A., Kise-lev E.O., Konovalov A.N., Kornev V.A., Kurskiev G.S., Labusov A.N., Melnik A.D., Mineev A.B., Mironov M.I., Miroshnikov I.V., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Rozhan-sky V.A., Saveliev A.N., Senichenkov I.Yu., Shchego-lev P.B., Shcherbinin O.N., Shikhovtsev I.V., Sladkomedova A.D., Solokha V.V., Tanchuk V.N., Telnova A.Yu., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Zhilin E.G. // Nuclear Fusion. 2017. V. 57. P. 066047.

  7. Petrov Yu.V., Gusev V.K., Sakharov N.V., Minaev V.B., Varfolomeev V.I., Dyachenko V.V., Balachenkov I.M., Bakharev N.N., Bondarchuk E.N., Bulanin V.V., Chernyshev F.V., Iliasova M.V., Kavin A.A., Khilkevich E.M., Khromov N.A., Kiselev E.O., Konovalov A.N., Kor-nev V.A., Krikunov S.V., Kurskiev G.S., Melnik A.D., Miroshnikov I.V., Novokhatsky A.N., Zhiltsov N.S., Patrov M.I., Petrov A.V., Ponomarenko A.M., Shulyatiev K.D., Shchegolev P.B., Shevelev A.E., Skrekel O.M., Telno-va A.Yu., Tukhmeneva E.A., Tokarev V.A., Tolstya-kov S.Yu., Voronin A.V., Yashin A.Yu., Bagryansky P.A., Zhilin E.G., Goryainov V.A. // Nuclear Fusion. 2022. V. 62. P. 042009.

  8. Vasiliev V.I., Kostsov Yu.A., Lobanov K.M., Makarova L.P., Mineev A.B., Gusev V.K., Levin R.G., Petrov Yu.V., Sakharov N.V. // Nuclear Fusion. 2006. V. 46. P. 625. Doi: 10.1088/0029-5515/46/8/S08.

  9. Курскиев Г.С., Сахаров Н.В., Гусев В.К., Минаев В.Б., Мирошников И.В., Петров Ю.В., Тельнова А.Ю., Бахарев Н.Н., Кисе-лев Е.О., Жильцов Н.С., Щего-лев П.Б., Балаченков И.М., Варфоломеев В.И., Воронин А.В., Горяинов В.Ю., Дьяченко В.В., Жилин Е.Г., Ильясова М.В., Кавин А.А., Коновалов А.Н., Крикунов С.В., Лоба-нов К.М., Мельник А.Д., Минеев А.Б., Новохацкий А.Н, Патров М.И., Петров А.В., Пономаренко А.М., Скрекель О.М., Соловей В.А., Соло-ха В.В., Ткаченко Е.Е., Токарев В.А., Толстяков С.Ю., Тюхменева Е.А., Хилькевич Е.М., Хромов Н.А., Чернышев Ф.В., Шевелев А.Е., Шулятьев К.Д., Яшин А.Ю. // Физика плазмы. 2023. T. 49. C. 305.

  10. Kurskiev G.S., Gusev V.K., Sakharov N.V., Petrov Yu.V., Bakharev N.N., Balachenkov I.M., Bazhenov A.N., Chernyshev F.V, Khromov N.A., Kiselev E.O., Kriku-nov S.V., Minaev V.B., Miroshnikov I.V., Novokhatskii A.N., Zhiltsov N.S., Mukhin E.E., Patrov M.I., Shulyatiev K.D., Shchegolev P.B., Skrekel O.M., Telnova A.Yu., Tkachenko E.E., Tukhmeneva E.A., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Varfolomeev V.I., Voronin A.V., Goryainov V.Yu., Bulanin V.V., Petrov A.V., Ponomarenko A.M., Yashin A.Yu., Kavin A.A., Zhilin E.G., Solovey V.A. // Nuclear Fusion. 2022. V. 62. P. 016011.

  11. Гусев В.К., Деч А.В., Есипов Л.А., Минаев В.Б., Барсуков А.Г., Игонькина Г.Б., Кузнецов В.В., Панасенков А.А., Соколов М.М., Тилинин Г.Н., Лупин А.В., Марков В.К. // ЖТФ. 2007. Т. 77. С. 28.

  12. Telnova A.Y., Minaev V.B., Shchegolev P.B., Bakha-rev N.N., Shikhovtsev I.V., Varfolomeev V.I. // J. Phys.: Confer. Series. 2019. V. 1400. P. 077015.

  13. Курскиев Г.С., Жильцов Н.С., Коваль А.Н., Корнев А.Ф., Макаров А.М., Мухин Е.Е., Петров Ю.В., Саха-ров Н.В., Соловей В.А., Ткаченко Е.Е., Толстяков С.Ю., Чернаков П.В. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. С. 41.https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.24.51799.19019

  14. Avdeeva G.F., Miroshnikov I.V., Bakharev N.N., Kurskiev G.S., Patrov M.I., Sergeev V.Y., Schegolev P.B. // J. Phys.: Confer. Ser. 2016. V. 666. P. 012002.https://doi.org/10.1088/1742-6596/666/1/012002

  15. Larionova M.M., Miroshnikov I.V., Gusev V.K., Mina-ev V.B., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Schegolev P.B., Telnova A.Yu., Bakharev N.N. // J. Phys.: Confer. Ser. 2019. V. 1400. P. 077018.

  16. Тельнова А.Ю., Мирошников И.В., Митранкова М.М., Бахарев Н.Н., Гусев В.К., Жильцов Н.С., Киселев Е.О., Курскиев Г.С., Минаев В.Б., Петров Ю.В., Саха-ров Н.В., Щеголев П.Б., Тюхменева Е.А. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. С. 25.

  17. Tukhmeneva E.A., Tolstyakov S.Yu., Kurskiev G.S., Gu-sev V.K., Minaev V.B., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Telnova A.Yu., Bakharev N.N., Schegolev P.B., Kiselev E.O. // Plasma Sci. Technol. 2019. V. 21. P. 105104.https://doi.org/10.1088/2058-6272/ab305f

  18. Kurskiev G.S., Bakharev N.N., Bulanin V.V., Cherny-shev F.V., Gusev V.K., Khromov N.A., Kiselev E.O., Minaev V.B., Miroshnikov I.V., Mukhin E.E., Patrov M.I., Petrov A.V., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Shchegolev P.B., Sladkomedova A.D., Solokha V.V., Telnova A.Yu., Tolstyakov S.Yu., Tokarev V.A., Yashin A.Yu. // Nuclear Fusion. 2019. V. 59. P. 066032.

  19. Kurskiev G.S., Gusev V.K., Sakharov N.V., Balachen-kov I.M., Bakharev N.N., Bulanin V.V., Chernyshev F.V., Kavin A.A., Kiselev E.O., Khromov N.A., Minaev V.B., Miroshnikov I.V., Patrov M.I., Petrov A.V., Petrov Yu.V., Shchegolev P.B., Telnova A.Yu., Tokarev V.A., Tolstya-kov S.Yu., Tukhmeneva E.A., Varfolomeev V.I., Yashin A.Yu., Zhiltsov N.S. // Nuclear Fusion. 2021. V. 61. P. 064001.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика плазмы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал