Нагрів і діагностика плазми тороїдальних пасток короткохвильовими високочастотними полями
Вантажиться...
Дата
2017
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна
Анотація
Tretiak K.K. “High-frequency short wavelength plasma heating and diagnostics in toroidal traps”. – Manuscript.
Thesis for the scientific degree of the candidate of physical and mathematical sciences by specialty 01.04.08. – Plasma physics. – V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, 2017.
This thesis deals with investigation of high frequency electromagnetic fields distribution features in inhomogeneous toroidal plasma in the ion cyclotron range of frequencies and with exploring of new plasma diagnostic methods, based on dual-polarization reflectometry. These methods are usable both in stellarators and spherical tori. Theoretical research of high frequency fast wave heating in torsatron “Uragan-3M” inhomogeneous plasma was performed. The decisive influence of three-dimensional inhomogeneity plasma parameters of “Uragan-3M” torsatron on fast wave propagation and absorption is shown for the first time. The features of slow wave propagation and absorption in ICRF in the toroidal non-uniform plasma were investigated by ray tracing technique. It was revealed that this wave penetrates poorly into the plasma core and heats the plasma periphery above all. All the radiated power is absorbed near the antenna region due to Landau damping and collisional damping.
Special iterative algorithms for integral equations solving are developed. These integral equations connect phase shifts of ordinary and extraordinary waves with a spatial distribution of plasma parameters. The possibility of using dual polarization reflectometry for “Uragan-2M” torsatron density profile measurement is investigated. Finally the new effective method for poloidal magnetic field profile reconstruction in the spherical tokamaks is presented.
Опис
У дисертації досліджено особливості розподілу високочастотних електромагнітних полів в неоднорідній тороїдальній плазмі в області іонних циклотронних частот, а також досліджено нові методи діагностики плазми, засновані на двохполяризаційній рефлектометрії, які можуть бути використані як в стелараторах, так і в сферичних торах.
Проведено теоретичне дослідження високочастотного нагріву неоднорідної плазми торсатрона «Ураган-3М» швидкими магнітозвукових хвилями. Вперше показано визначальний вплив тривимірної неоднорідності параметрів плазми торсатрона «Ураган-3М» на поширення і поглинання швидкої хвилі. Встановлено, що просторова близькість зон альфвенівського і циклотронного резонансів приводить до зміни поляризації швидкої хвилі в області циклотронного резонансу. Наслідком цього є циклотронне поглинання швидкої хвилі на іонах. За допомогою променевого коду побудована якісна тривимірна картина поширення повільної хвилі. Вперше з'ясовано, що повільна хвиля поширюється тільки на периферії плазмового шнура торсатрона «Ураган-3М» і поглинається поблизу антени за рахунок загасання Ландау на електронах і загасання за рахунок зіткнень.
Досліджено можливість застосування двохполяризаційної рефлектометрії для визначення профілю густини плазми в торсатроні «Ураган-2М». Запропоновано та досліджено новий метод вимірювання профілю полоїдального магнітного поля в сферичних токамаках, в якому для зондування плазми одночасно використовуються як звичайна, так і незвичайна хвилі.
Ключові слова
Research Subject Categories::SOCIAL SCIENCES::Social sciences::Education, Research Subject Categories::NATURAL SCIENCES, високочастотний нагрів, метод геометричної оптики, неоднорідна плазма, двохполяризаційна рефлектометрія, звичайна хвиля, незвичайна хвиля, сферичні тори, high frequency heating, method of geometrical optics, non-uniform plasma, dual-polarization reflectometry, ordinary wave, extraordinary wave, spherical tori
Бібліографічний опис
Третяк К.К. «Нагрів і діагностика плазми тороїдальних пасток короткохвильовими високочастотними полями». – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук зі спеціальності 01.04.08. – Фізика плазми. – Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна МОН України. – Харків, 2017.