Hot Ion Mode in the Globus-M2 Spherical Tokamak

A. Yu. Yashin; Яшин А. Ю.; V. A. Solovei; Соловей В. А.; O. M. Skrekel’; Скрекель О. М.; A. M. Ponomarenko; Пономаренко А. М.; A. V. Petrov; Петров А. В.; M. I. Patrov; Патров М. И.; A. N. Novokhatsky; Новохацкий А. Н.; A. B. Mineev; Минеев А. Б.; A. D. Melnik; Мельник А. Д.; V. V. Solokha; Солоха В. В.; E. E. Tkachenko; Ткаченко Е. Е.; K. D. Shulyat’ev; Шулятьев К. Д.; A. E. Shevelev; Шевелев А. Е.; F. V. Chernyshev; Чернышев Ф. В.; N. A. Khromov; Хромов Н. А.; E. M. Khil’kevich; Хилькевич Е. М.; E. A. Tukhmeneva; Тюхменева Е. А.; S. Yu. Tolstyakov; Толстяков С. Ю.; V. A. Tokarev; Токарев В. А.; K. M. Lobanov; Лобанов К. М.; S. V. Krikunov; Крикунов С. В.; A. N. Konovalov; Коновалов А. Н.; E. O. Kiselev; Киселев Е. О.; N. N. Bakharev; Бахарев Н. Н.; A. Yu. Tel’nova; Тельнова А. Ю.; Yu. V. Petrov; Петров Ю. В.; I. V. Miroshnikov; Мирошников И. В.; V. B. Minaev; Минаев В. Б.; V. K. Gusev; Гусев В. К.; N. V. Sakharov; Сахаров Н. В.; N. S. Zhil’tsov; Жильцов Н. С.; P. B. Shchegolev; Щеголев П. Б.; A. A. Kavin; Кавин А. А.; M. V. Il’yasova; Ильясова М. В.; E. G. Zhilin; Жилин Е. Г.; V. V. D’yachenko; Дьяченко В. В.; V. Yu. Goryainov; Горяинов В. Ю.; A. V. Voronin; Воронин А. В.; V. I. Varfolomeev; Варфоломеев В. И.; I. M. Balachenkov; Балаченков И. М.; G. S. Kurskiev; Курскиев Г. С.

doi:10.31857/S0367292122601497

Режим с горячими ионами в сферическом токамаке Глобус-М2

Авторы: Яшин А.Ю.¹^,2, Соловей В.А.³, Скрекель О.М.⁴, Пономаренко А.М.², Петров А.В.⁵, Патров М.И.¹, Новохацкий А.Н.⁴, Минеев А.Б.⁶, Мельник А.Д.¹, Солоха В.В.¹, Ткаченко Е.Е.⁴, Шулятьев К.Д.¹, Шевелев А.Е.¹, Чернышев Ф.В.¹, Хромов Н.А.¹, Хилькевич Е.М.¹, Тюхменева Е.А.¹, Толстяков С.Ю.⁴, Токарев В.А.⁴, Лобанов К.М.⁷, Крикунов С.В.¹, Коновалов А.Н.¹, Киселев Е.О.⁸, Бахарев Н.Н.¹, Тельнова А.Ю.⁴, Петров Ю.В.¹, Мирошников И.В.¹, Минаев В.Б.¹, Гусев В.К.¹, Сахаров Н.В.¹, Жильцов Н.С.⁴, Щеголев П.Б.¹, Кавин А.А.¹, Ильясова М.В.¹, Жилин Е.Г.⁹, Дьяченко В.В.¹, Горяинов В.Ю.¹, Воронин А.В.¹, Варфоломеев В.И.¹, Балаченков И.М.⁸, Курскиев Г.С.¹
Учреждения:
1. Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
2. Политехнический университет Петра Великого
3. НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ
4. Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
5. Институт Иоффе Российской академии наук
6. АО “Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА)”,
7. Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА)
8. Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
9. ООО “Иоффе Фьюжн Текноложи”,
Выпуск: Том 49, № 4 (2023)
Страницы: 305-321
Раздел: ТОКАМАКИ
URL: https://journals.eco-vector.com/0367-2921/article/view/668556
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292122601497
EDN: https://elibrary.ru/FKMFRK
ID: 668556

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Исследован нагрев плазмы одним и двумя инжекторами быстрых нейтральных атомов в сферическом токамаке Глобус-М2 при тороидальном магнитном поле 0.8–0.9 Тл и токе плазмы 0.35–0.4 МА. Измерение пространственных распределений температуры и концентрации электронов, выполненные диагностикой томсоновского рассеяния лазерного излучения, показало двукратный нагрев электронов плазмы при инжекции нейтральных частиц с энергией до 45 кэВ при мощности пучка 0.75 МВт по сравнению с омическим режимом. Дополнительное включение второго пучка с энергией частиц до 30 кэВ и мощностью до 0.5 МВт позволило получить режим с горячими ионами в диапазоне значений средней плотности плазмы 1.6–10 × 10¹⁹ м^–3. По данным активной спектроскопии и корпускулярной диагностики температура ионов достигла величины 4 кэВ при плотности плазмы 8 × 10¹⁹ м^–3 в горячей зоне, превысив температуру электронов более чем в 2.5 раза.

Ключевые слова

сферический токамак, плазма, мощные пучки нейтральных атомов, нагрев электронов и ионов

Список литературы

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., Shchego-lev P.B., Sladkomedova A.D., Solokha V.V., Telnova A.Yu., Tolstyakov S.Yu., Tokarev V.A., Yashin A.Yu. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. N. 6. 066032. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab15c5
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., Tols-tyakov S.Yu., Tukhmeneva E.A., Varfolomeev V.I., Yashin A.Yu., Zhiltsov N.S. // Nucl. Fusion. 2021. V. 61. № 6. 064001. https://doi.org/10.1088/1741-4326/abe08c
Valovič M., Akers R., Cunningham G., Garzotti L., Lloyd B., Muir D., Patel1 A., Taylor D., Turnyanskiy M., Walsh M. and the MAST team // Nucl. Fusion. 2009. V. 49. N. 7. 075016. https://doi.org/10.1088/0029-5515/49/7/075016
Kaye S.M., Bell M.G., Bell R.E., Fredrickson E.D., LeBlanc B.P., Lee K.C., Lynch S., Sabbagh S.A. // Nucl. Fusion. 2006. V. 46. P. 848–857. https://doi.org/10.1088/0029-5515/46/10/002
Kaye S.M., Connor J.W., Roach C.M. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. N 12. 123001. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac2b38
Kaye S.M., Gerhardt S., Guttenfelder W., Maingi R., Bell R.E., Diallo A., LeBlanc B.P., Podesta M. // Nucl. Fusion. 2013. V. 53. N. 063005. https://doi.org/10.1088/0029-5515/53/6/063005
Valovič M., Akers R., de Bock M., McCone J., Gar-zotti L., Michael C., Naylor G., Patel A., Roach C.M., Scannell R., Turnyanskiy M., Wisse M., Guttenfelder W., Candy J. and the MAST team // Nucl. Fusion. 2011. V. 51. N.7. 073045. https://doi.org/10.1088/0029-5515/51/7/073045
Doyle E.J., Houlberg W.A., Kamada Y., Mukhovatov V., Osborne T.H., Polevoi A., Bateman G., Connor J.W., Cordey J.G., Fujita T., Garbet X., Hahm T.S., Hor-ton L.D., Hubbard A.E., Imbeaux F., Jenko F., Kin-sey J.E., Kishimoto Y., Li J., Luce T.C., Martin Y., Ossipenko M., Parail V., Peeters A., Rhodes T.L., Rice J.E., Roach C.M., Rozhansky V., Ryter F., Saibene G., Sar-tori R., Sips A.C.C., Snipes J.A., Sugihara M., Synakowski E.J., Takenaga H., Takizuka T., Thomsen K., Wade M.R., Wilson H.R., ITPA Transport Physics Topical Group, ITPA Confinement Database and Modelling Topical Group and ITPA Pedestal and Edge Topical Group // Nucl. Fusion. 2007. V. 47. S18–S127. https://doi.org/10.1088/0029-5515/47/6/S02
van Wyk F., Highcock E.G., Field A.R., Roach C.M., Schekochihin A.A., Parra F.I., Dorland W. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2017. V. 59. № 11. 114003. https://doi.org/10.1088/1361-6587/aa8484
Telnova A.Yu., Kurskiev G.S., Miroshnikov I.V., Sakharov N.V., Kiselev E.O., Larionova M.M., Bakha-rev N.N., Larionova D.M., Gusev V.K., Khromov N.A., Minaev V.B., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Sladkomedo-va A.D., Shchegolev P.B., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Tukhmeneva E.A. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. № 4. 045011. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab6da5
Tel’nova A.Yu., Miroshnikov I.V., Mitrankova M.M., Bakharev N.N., Gusev V.K., Zhil’tsov N.S., Kiselev E.O., Kurskiev G.S., Minaev V.B., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Shchegolev P.B., Tukhmeneva E.A. // Tech. Phys. Lett. 2021. V. 47. P. 470–473. https://doi.org/10.1134/S106378502105014X
Galeev A.A., Sagdeev R.Z. Advances in plasma physics. New York.: John Wiley and Sons, Inc., 1976. V. 6. P. 311–420.
Gusev V.K., Azizov E.A., Alekseev A.B., Arneman A.F., Bakharev N.N., Belyakov V.A., Bender S.E., Bondarchuk E.N., Bulanin V.V., Bykov A.S., Chernyshev F.V., Chugunov I.N., Dyachenko V.V., Filatov O.G., Iblyaminova A.D., Irzak M.A., Kavin A.A., Kurskiev G.S., Khitrov S.A., Khromov N.A., Kornev V.A., Krasnov S.V., Kuznetsov E.A., Labusov A.N., Larionov M.M., Loba-nov K.M., Malkov A.A., Melnik A.D., Minaev V.B., Mineev A.B., Mironov M.I., Miroshnikov I.V., Novokhat-sky A.N., Ovsyannikov A.D., Panasenkov A.A., Patrov M.I., Petrov M.P., Petrov Yu.V., Rozhansky V.A., Rozhdestvensky V.V., Saveliev A.N., Sakharov N.V., Shchegolev P.B., Shcherbinin O.N., Senichenkov I.Yu., Serge-ev V.Yu., Shevelev A.E., Stepanov A.Yu., Tanchuk V.N., Tolstyakov S.Yu., Varfolomeev V.I., Voronin A.V., Wag-ner F., Yagnov V.A., Yashin A.Yu., Zhilin E.G. // Nucl. Fusion. 2013. V. 53. № 9. 093013. https://doi.org/10.1088/0029-5515/53/9/093013
Kiselev E.O., Bakharev N.N., Bulanin V.V., Gusev V.K., Khromov N.A., Kurskiev G.S., Minaev V.B., Miroshni-kov I.V., Patrov M.I., Petrov A.V., Petrov Yu.V., Sakha-rov N.V., Schegolev P.B., Telnova A.Yu., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Tukhmeneva E.A., Yashin A.Yu. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1383. 012003. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1383/1/012003
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., Novokhat-skii A.N., Zhiltsov N.S., Mukhin E.E., Patrov M.I., Shulyatiev K.D., Shchegolev P.B., Skrekel O.M., Telno-va A.Yu., Tkachenko E.E., Tukhmeneva E.A., Toka-rev V.A., Tolstyakov S.Yu., Varfolomeev V.I., Voronin A.V., Goryainov V.Yu., Bulanin V.V., Petrov A.V., Ponomaren-ko A.M., Yashin A.Yu., Kavin A.A., Zhilin E.G., Solo-vey V.A. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. № 1. 016011. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac38c9
Telnova A.Yu., Minaev V.B., Shchegolev P.B., Bakha-rev N.N., Shikhovtsev I.V., Varfolomeev V.I. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1400. 077015. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1400/7/077015
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. Вып. 9. С. 28–43. https://doi.org/10.1134/S1063784207090058
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. // Nucl. F-usion. 2017. V. 57. № 6. 066047. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa69e0
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. // Nucl. Fusion. 2006. V. 46. P. S625. https://doi.org/10.1088/0029-5515/46/8/S08
Сахаров Н.В., Воронин А.В., Гусев В.К., Кавин А.А., Каменщиков С.Н., Лобанов К.М., Минаев В.Б., Новохацкий А.Н., Патров М.И., Петров Ю.В., Щего-лев П.Б. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 1076
Тельнова А.Ю., Минаев В.Б., Панасенков А.А., Щёголев П.Б. // Журнал технической физики. 2022. Т. 92. Вып. 4. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.04.52240.292-21
Galkin S.A., Ivanov A.A., Medvedev S.Yu., Poshekho-nov Yu.Yu. // Nuclear Fusion. 1997. V. 37. № 10. P. 1455. https://doi.org/10.1088/0029-5515/37/10/I11
Tkachenko E.E., Sakharov N.V., Kurskiev G.S. // 21st ISTW 2022 Book of Abstracts. P. 5.
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 в ЖТФ. 2021. Т. 47. Вып. 24. https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.24.51799.19019
Zhiltsov N.S. // 2022 submitted to Nuclear Fusion
Avdeeva G.F., Miroshnikov I.V., Bakharev N.N., Kurskiev G.S., Patrov M.I., Sergeev V.Yu., Schegolev P.B. // J. Phys.: Conf. Ser. 2016. V. 666. 012002. https://doi.org/10.1088/1742-6596/666/1/012002
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.: Conf. Ser. 2019. V. 1400. № 7. 077018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1400/7/077018
Bakharev N.N., Chernyshev F.V., Gusev V.K., Kiselev E.O., Kurskiev G.S., Larionova M.M., Melnik A.D., Minaev V.B., Mironov M.I., Miroshnikov I.V., Petrov Yu.V., Sakha-rov N.V., Shchegolev P.B., Skrekel O.M., Telnova A.Yu., Tukhmeneva E.A., Varfolomeev V.I. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. № 12. 125010. https://doi.org/10.1088/1361-6587/abbe32
Скрекель О.М., Бахарев Н.Н., Варфоломеев В.И., Гусев В.К., Ильясова М.В., Тельнова А.Ю., Хильке-вич Е.М., Шевелев А.Е. // ЖТФ. 2021. Т. 92. Вып. 1. С. 32–35. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.01.51848.151-21
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., Khilkevitch E.M., Khromov N.A., Kiselev E.O., Konovalov A.N., Kornev V.A., Krikunov S.V., Kurskiev G.S., Melnik A.D., Miroshni-kov I.V., Novokhatskii 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. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. № 4. 042009. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac27c7
Pankin A., McCune D., Andre R., Bateman G., Kritz A. // Comput. Phys. Commun. 2004. T. 159. № 3. P. 157.https://doi.org/10.1016/j.cpc.2003.11.002
Bakharev N.N., Chernyshev F.V., Goncharov P.R., Gu-sev V.K., Iblyaminova A.D., Kornev V.A., Kurskiev G.S., Melnik A.D., Minaev V.B., Mironov M.I., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Shchegolev P.B., Tolstya-kov S.Yu., Zadvitskiy G.V. // Nucl. Fusion. 2015. V. 55. № 4. 043023. https://doi.org/10.1088/0029-5515/55/4/043023
Heidbrink W.W., Liu D., Luo Y., Ruskov E., Geiger B. // Comun. Comput. Phys. 2011. T. 10. C. 716. https://doi.org/10.4208/cicp.190810.080211a
Pereverzev G., Yushmanov P.N. // Max-Plank Institute for Plasma Physics 2002 Max-Plank IPP Report 5/98 http://w3.pppl.gov/~hammett/work/2009/Astra_ocr.pdf
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., Shegolev P.B., Kiselev E.O. // Plasma Sci. Technol. 2019. V. 21(10). 105104. https://doi.org/10.1088/2058-6272/ab305f
Houlberg W.A., Shaing K.C., Hirshman S.P., Zarn-storff M.C. // Phys. Plasmas. 1997. V. 4. 3230. https://doi.org/10.1063/1.872465
Тюхменева Е.А., Бахарев Н.Н., Варфоломеев В.И., Гусев В.К., Жильцов Н.С., Киселев Е.О., Курскиев Г.С., Минаев В.Б., Петров Ю.В., Сахаров Н.В., Сладкомедова А.Д., Тельнова А.Ю., Толстяков С.Ю., Щеголев П.Б. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. Вып. 2. https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.02.50537.18471

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

Скачать (33KB)

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация