ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ОБЛАСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ФЛУКТУАЦИЙ ПОТЕНЦИАЛА И ПЛОТНОСТИ ПЛАЗМЫ С ПОМОЩЬЮ ЗПТИ НА ТОКАМАКЕ Т-15МД

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлен численный анализ возможности проведения локальных измерений флуктуаций потенциала и плотности плазмы в токамаке Т-15МД методом зондирования плазмы пучком тяжелых ионов (ЗПТИ). В частотном диапазоне до 500 кГц рассмотрены четыре вида флуктуаций: геодезическая акустическая мода (ГАМ), квазикогерентная мода (ККМ), тиринг-мода (ТМ), альфвеновская собственная мода (АЕ). Для каждого типа флуктуаций определены пространственные области измерений для режимов с различными значениями средней плотности ne и тороидального магнитного поля ВT. Рассмотрены режимы с плоскими и пикированными профилями плотности. Показано, что высокодобротные флуктуации (ГАМ, АЕ, ТМ) можно измерять в периферийной области плазмы ρ < 0.8 вплоть до плотности ne < 7 · 1019 м–3, а низкодобротные ККМ до плотности ne < 5 · 1019 м–3. В градиентной области плазмы ρ = 0.5 – 0.9 измерение высокодобротных флуктуаций возможно при плотности ne < 5 · 1019 м–3, а низкодобротной ККМ при плотности ne < 3 · 1019 м–3.

Об авторах

Е. А. Виницкий

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: egor.vinitsky@gmail.com
Москва, Россия

Л. Г. Елисеев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Москва, Россия

Д. А. Шелухин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Москва, Россия

Я. М. Аммосов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Национальный исследовательский университет “МФТИ”

Москва, Россия

А. В. Мельников

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”; Национальный исследовательский университет “МФТИ”

Москва, Россия

Список литературы

  1. Conway G.D. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2008. V. 50. P. 124026. https://doi.org/10.1088/0741-3335/50/12/124026
  2. Ido T., Hamada Y., Nishizawa A., Kawasumi Y., Miura Y., and Kamiya K. // Rev. Sci. Instrum. 1999. V. 70. P. 955. https://doi.org/10.1063/1.1149474
  3. Melnikov A. // Symmetry. 2021. V. 13. P. 1367. https://doi.org/10.3390/sym13081367
  4. Melnikov A.V., Bondarenko I.S., Efremov S.L., Kharchev N.K., Khrebotv S.M., Krupnik L.I., Nedzelskij I.S., Zimeleva L.G., and Trofimenko Y.V. // Rev. Sci. Instrum. 1995. V. 66. P. 317. https://doi.org/10.1063/1.1146427
  5. Chmyga O.O., Ascasibar E., Barcala J., Drabinskiy M.A., Eliseev L.G., Hidalgo C., Khabanov P.O., Khrebotv S.M., Komarov O.D., Kozachok O.S., Krupnik L.I., Lysenko S.E., Melnikov A.V., Molinero A., de Pablos J.L., Perfilov S.V., Zenin V.N. // Probl. Atomic Sci. Technol. 2019. V. 119. P. 248.
  6. Melnikov A.V., Eliseev L.G., Drabinskij M.A., Khabanov P.O., Kharchev N.K., Lysenko S.E., Krupnik L.I., Chmyga A.A., Deshko G.N., Khrebtov S.M., Komarov A.D., Kozachek A.S., Barcala J.M., Bravo A., Hidalgo C., Lopez J., Martin G., Molinero A., De Pablos J.L., Soleto A. et al. // Nuclear Fusion. 2017. V. 57. P. 072004. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa5382
  7. Crowley T.P. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1994. V. 22. P. 291. https://doi.org/10.1109/27.310636
  8. Melnikov A.V., Drabinskiy M.A., Eliseev L.G., Khabanov P.O., Kharchev N.K., Krupnik L.I., De Pablos J.L., Kozachek A.S., Lysenko S.E., Molinero A., Igonkina G.B., and Sokolov M.M. // Fusion Eng. Design. 2019. V. 146. P. 850. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2019.01.096
  9. Melnikov A.V., Barcala J.M., Krupnik L.I., Hidalgo C., Eliseev L.G., Chmyga A.A., Chercoles J., Komarov A.D., Kozachek A.S., Khrebtov S.M., Lopez J., Molinero A., Martin G., De Pablos J.L., Perfilov S.V., and Taschev Y.I. // Fusion Eng. Design. 2015. V. 96–97. P. 724. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2015.01.015
  10. Drabinskiy M.A., Melnikov A.V., Khabanov P.O., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Ilin A.M., Sarancha G.A., Vadimov N.A. // J. Instrum. 2019. V. 14. P. 11027. https://doi.org/10.1088/1748-0221/14/11/C11027
  11. Вершков В.А., Мельников А.В., Елисеев Л.Г. // Сб. тез. докладов LII междунар. конфер. по физике плазмы и УТС. Научно-технологический центр ПЛАЗМАИОФАН, Москва, 2025. С. 47. https://doi.org/10.34854/ICPAF.52.2025.1.1.009
  12. Melnikov A.V., Drabinskij M.A., Eliseev L.G., Khabanov P.O., Kharchev N.K., Lysenko S.E., Zenin V.N., Krupnik L.I., Chmyga A.A., Deshko G.N., Khrebtov S.M., Komarov A.D., Kozachek A.S., Ascasicar E., Cappa A., Hidalgo C., Molinero A., De Pablos J.L., and Ufimtsev M.V. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2018. V. 60. P. 084008. https://doi.org/10.1088/1361-6587/aac97f
  13. Wong K.L. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 1999. V. 41. P. R1. https://doi.org/10.1088/0741-3335/41/1/001
  14. Conway G.D., Smolyakov A.I., and Ido T. // Nuclear Fusion. 2022. V. 62. P. 013001. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac0dd1
  15. La Haye R.J. // Phys. Plasmas. 2006. V. 13. P. 055501. https://doi.org/10.1063/1.2180747
  16. Lee W., Lee J., Lee D.J., Park H.K., and Kstar Team // Nucl. Fusion. 2021. V. 61. P. 016008. https://doi.org/10.1088/1741-4326/abbdc0
  17. Zhong W.L., Zou X.L., Shi Z.B., Duan X.R., Xu Y., Xu M., Chen W., Jiang M., Yang Z.C., Zhang B.Y. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2016. V. 58. P. 067001. https://doi.org/10.1088/0741-3335/58/6/065001
  18. Bulanin V.V., Askinazi L.G., Belokurov A.A., Kornev V.A., Lebedev V., Petrov A.V., Tukachinsky A.S., Vildjunas M.I., Wagner F., Yashin A.Y. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2016. V. 58. P. 045006. https://doi.org/10.1088/0741-3335/58/4/045006
  19. Bulanin V.V., Gusev V.K., Iblyaminova A.D., Khromov N.A., Kurskiev G.S., Minaev V.B., Patrov M.I., Petrov A.V., Petrov Y.V., Sakharov N.V., Shchegolev P.B., Tolstyakov S.Y., Varfolomeev V.I., Wagner F., and Yashin Y. // Nuclear Fusion. 2016. V. 56. P. 016017. https://doi.org/10.1088/0029-5515/56/1/016017
  20. Yashin A.Y., Bulanin V.V., Gusev V.K., Kurskiev G.S., Patrov M.I., Petrov A.V., Petrov Y.V., and Tolstyakov S.Y. // Nuclear Fusion. 2018. V. 58. P. 112009. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aac4d8
  21. Gurchenko A.D., Gusakov E.Z., Altukhov A.B., Selyunin E.P., Esipov L.A., Kantor M.Y., Kouprienko D.V., Lashkul S.I., Stepanov A.Y., and Wagner F. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2013. V. 55. P. 085017. https://doi.org/10.1088/0741-3335/55/8/085017
  22. Melnikov A.V., Eliseev L.G., Drabinskiy M.A., Grashin S.A., Khabanov P.O., Kharchev N.K., Lysenko S.E., and Zenin V.N. // 27th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 201). 2018.
  23. Melnikov A.V., Eliseev L.G., Grashin S.A., Drabinskiy M.A., Khabanov P.O., Kharchev N.K., Krupnik L.I., Kozachek A.S., Lysenko S.E., Zenin V.N., HIBP Team // Plasma Fusion Res. 2018. V. 13. P. 3402109. https://doi.org/10.1585/PFR.13.3402109
  24. Melnikov A.V., Eliseev L.G., Gudozhnik A.V., Lysenko S.E., Mavrin V.A., Perfilov S.V., Zimeleva L.G., Ufimtsev M.V., Krupnik L.I., Schoch P.M. // Czechoslovak J. Phys. 2005. V. 55. P. 349. https://doi.org/10.1007/s10582-005-0046-6
  25. Askinazi L.G., Vildjunas M.I., Zhubr N.A., Komarov A.D., Kornev V.A., Krikunov S.V., Krupnik L.I., Lebedev S.V., Rozhdestvensky V.V., Tendler M., Tukachinsky A.S., Khrebtov S.M. // Tech. Phys. Lett. 2012. V. 38. P. 268. https://doi.org/10.1134/S1063785012030194
  26. Melnikov A.V., Vershkov V.A., Grashin S.A., Drabinskiy M.A., Eliseev L.G., Zemtsov I.A., Krupin V.A., Lakhin V.P., Lysenko S.E., Nemets A.R., Nurgaliev M.R., Khartchev N.K., Khabanov P.O., and Shelukhin D.A. // JETP Lett. 2022. V. 115. P. 324. https://doi.org/10.1134/S0021364022200279
  27. Eliseev L.G., Melnikov A.V., and Lysenko S.E. // Rev. Mod. Plasma Phys. 2022. V. 6. P. 25. https://doi.org/10.1007/s41614-022-00088-y
  28. Melnikov A.V., Sushkov A.V., Belov A.M., Dnestrovskij Y.N., Eliseev L.G., Gorshkov A.V., Ivanov D.P., Kirneva N.A., Korobov K.V., Krupin V.A. et al. // Fusion Eng. Des. 2015. Vol. 96–97. P. 306. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2015.06.080
  29. Khvostenko P.P., Anashkin I.O., Bondarchuk E.N., Injutin N.V., Khvostenko A.P., Kochin V.A., Kuzmin E.G., Levin I.V., Lutchenko A.V., Modyaev A.L., Nikolaev A.V., Notkin G.E., Romannikov A.N., Sidorenko D.M., Sokolov M.M., Solopeko A.V., and Sushkov A.V. // Fusion Eng. Design. 2019. V. 146. P. 1108. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2019.02.018
  30. Анашкин И.О., Андреев В.Ф., Аристов А.И., Асадулин Г.М., Ахмедов Э.Р., Ахтырский С.В., Балашов А.Ю., Бегишев Р.А., Белов А.М., Борщеговский А.А., Дремин М.М., Дрозд А.С., Дубинщикий А.Ф., Горбунов А.В., Горшков А.В., Грашин С.А., Губанова А.И., Елисеев Л.Г. и др. // LII междунар. звенигородская конф. по физике плазмы и УТС. Научно-технологический центр ПЛАЗМА- ИОФАН. Москва, 2025. С. 40. https://doi.org/10.34854/ICPAF.52.2025.1.1.002
  31. Vinitskiy E.A., Krohalev O.D., Eliseev L.G., and Melnikov A.V. // Phys. Atomic Nucl. 2024. V. 87. P. 1330. https://doi.org/10.1134/S1063778824090448
  32. Welch P.D. // IEEE Trans. Audio Electroacoust. 1967. V. 15. P. 70. https://doi.org/10.1109/TAU.1967.1161901
  33. Крохалев О.Д., Елисеев Л.Г., Мельников А.В. Сб. науч. тр. Х Междунар. конф. Лазерные, плазменные исследования и технологии ЛАПЛАЗ-2024 / Национальный исследовательский ядерный ун-т “МИФИ”, М., 2024. С. 172.
  34. Leonov V.M. // Problems Atomic Sci. Technol. Ser. Thermonucl. Fusion. 2016. V. 39. P. 73. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2016-39-3-73-79
  35. Vershkov V.A., Shelukhin D.A., Subbotin G.F., Buldakov M.A., Petrov V.G., Petrov A.A., Altukhov A.B., Gurchenko A.D., Gusakov E.Z., and Irzak M.A. // Plasma Physics Reports. 2021. V. 47. P. 637. https://doi.org/10.1134/S1063780X2107014X
  36. Шелухин Д.А., Вершков В.А., Лукьянов В.В., Молчанов Д.С., Соловьев Н.А., Владимиров И.А., Логинов А.А. // Физика плазмы. 2025. Т. 51. С. 251. https://doi.org/10.31857/S0367292125030014

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).