Физические механизмы удержания плазмы. Столкновительный и неоклассический перенос частиц. Волны в плазме и связанные с ними неустойчивости. Потоки частиц и тепла при флуктуациях. Эффект "жестких" профилей. Подавление турбулентного движения широм вращения.
В плазме можно выделить три вида потерь энергии, частиц и момента 1) Потери за счет орбит, которые не удерживаются магнитной ловушкой (не зависят от столкновений) 2) Перенос за счет классических кулоновских столкновений частиц разного сорта 3) Турбулентный перенос (электромагнитные или электростатические флуктуации)4 Орбитальные потери Магнитное удержание неидеально. Особенно эти потери важны для быстрых частиц - термоядерных альфа-частиц, а также частиц, нагреваемых пучками нейтральных атомов, ВЧ-волнами.5 Столкновительный перенос в цилиндре (подход случайных блужданий) В плазме, парные столкновения являются основным механизмом поперечного переноса тепла и частиц в классической модели случайных блужданий, что описывается коэффициентом диффузии D где ? - шаг блуждания, ? с - характерное время шага блуждания. С момента 1999 IPB публикации, (1) неоклассический теплоперенос явился основным базисом для переноса при подавлении турбулентного переноса, (2) первые измерения бутрстреп-тока в пьедестале H-mode удивительно совпадали с неоклассическими выражениями, (3) первые измерения тороидального вращения плазмы различных сортов ионов также согласуются с неоклассической теорией (4) обнаружено также неоклассическое экранирование примеси под действием ионного градиента температуры (neoclassical ion temperature gradient screening of impurities) Проблема - является ли полоидальное вращение плазмы неоклассическим - открыта. Последняя категория включает режимы, в которых с помощью различных процедур добиваются улучшенного удержания: в частности, важными примерами являются режимы с проваленным профилем тока (hollow current profile ) либо с преимущественно плоским в центральной области, называемые так же режим с обратным широм, отрицательным центральным широм или оптимизированным широм.27 Сравнение параметрических зависимостей для неоклассических и экспериментальных времен удержания в токамаке В режимах Пфирша-Шлютера и в банановом время удержание энергии для плазмы с размером l от плотности температуры и полоидального магнитного поля Для типичных параметров плазмы токамаков, неоклассическая ионная температуропроводность ? i ? 0.1 м 2 /с, а электронная температуропроводность ? e в (m e /m i ) 1/2 раз меньше. Видно, что время удержание еще быстрее, чем корневая зависимость ухудшается с ростом мощности нагрева!30 H-мода Скейлинги для Н-мод разные при наличии и отсутствии ELM31 Для сравнения удержания в плазме с заданными параметрами с удержанием аналогичной плазмы в L-режиме вводится фактор улучшенного удержания H определяемый, следующим образом : Где ? E время удержание, определяемое по одному из скейлингов для L-моды.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
