Публикации автора

Исследованы процессы распространения и затухания волн, возбуждаемых полоидальной антенной в водородной плазме на частоте ионного циклотронного резонанса (ИЦР). Выполнено измерение продольной компоненты волнового вектора и длины затухания, возбуждаемых в плазме волн, в режиме омического нагрева плазмы в стеллараторе Л-2М. Измерены зависимости длины затухания быстрых магнитозвуковых волн от величины магнитного поля и сопротивления излучения антенны от плотности плазмы. Подобные комплексные измерения не проводились ранее в экспериментах по ИЦР-нагреву водородной плазмы на первой гармонике ионной циклотронной частоты в тороидальных магнитных ловушках.

В условиях ионного циклотронного резонансного (ИЦР) нагрева водородной плазмы измерено сопротивление излучения полоидальной антенны, установленной в вакуумной камере в установке “Стелларатор Л-2М”. Получена зависимость сопротивления излучения антенны от средней плотности плазмы. В условиях, когда магнитное поле в установке меньше резонансного циклотронного для греющего высокочастотного излучения частотой 20 МГц, обнаружено возбуждение в плазме до десяти тороидальных резонансных мод колебаний с различными волновыми числами K = 1— 10 м-1. Эти же моды получены в результате компьютерного моделирования процессов возбуждения и распространения быстрых магнитозвуковых волн. Подтверждено возбуждение тороидальных мод в плазме с помощью магнитных зондов. Путем моделирования сигналов магнитных зондов и их сравнения с экспериментальными данными установлено, что тороидальные моды возникают при распространении быстрых магнитозвуковых волн в направлении тороидального магнитного поля стелларатора.

После боронизации вакуумной камеры на стеллараторе Л-2М был обнаружен режим удержания плазмы с краевым транспортным барьером (КТБ). В зависимости от удельной мощности нагрева наблюдаются два режима удержания плазмы в стеллараторе Л-2М: явно выраженный режим c КТБ, в котором наблюдается скачок температуры на краю плазмы и резкое возрастание градиента Те в этой области, и режим без КТБ, в котором Те плавно спадает к краю плазмы. Величина пороговой мощности для перехода в режим КТБ в стеллараторе Л-2М Pth = 8·1018 ne кВт. Величина Pth и вид зависимости Pth/ne с точностью до ~ 1,5 совпадает со скэйлингом для токамаков. В режиме с КТБ наблюдается уширение профиля Te(r) в центральной части плазмы. Энергия плазмы W в режимах с и без КТБ различается незначительно. Наблюдается статистически значимое различие в зависимости W(P), а в зависимости W (ne) — нет. Статистический анализ флуктуаций турбулентного потока на краю плазмы показывает значительное снижение потока частиц при переходе в режим КТБ.