Главная страница 1
скачать файл


XXXV Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 11 – 15 февраля 2008 г.

зональные течения, вращение плазмы и электрическое поле в токамаках


Аскинази Л.Г.

ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, СПб, Россия, leonid.askinazi@mail.ioffe.ru

В обзоре обобщаются и систематизируются результаты исследований особого типа структур в плазме – зональных течениях, и их связи с вращением и электрическими полями. Зональные течения являются весьма общим классом явлений, обнаруживаемых не только в лабораторной плазме, но также и в астрофизических объектах. Зональные течения в торидальных установках представляют собой тороидально и полоидально симметричные (m=n=0), локализованные радиально (kri~10...20) области полоидального вращения плазмы, с квазипостоянной во времени скоростью (стационарные зональные потоки, ZF) или осциллирующие со сравнительно низкой частотой (геодезическая акустическая мода, GAM). Впервые обнаруженные в теоретических моделях и численных расчетах, зональные течения впоследствии наблюдались и исследовались на многих токмаках и стеллараторах, а также в плазме линейных установок. В установках с магнитным удержанием ZF и GAM проявляют себя в виде соответствующих возмущений электрического потенциала и радиального электрического поля, и связаны, таким образом, с фундаментальными процессами в плазме. В настоящее время принято считать, что ZF и GAM являются разными проявлениями общего механизма генерации казистационарного течения плазмы в результате нелинейного взаимодействия различных спектральных составляющих дрейфовой турбулентности. Численное моделирование и измерения свидетельствуют о ключевой роли тензора напряжений Рейнольдса в процессе генерации ZF и GAM. В силу высокой тороидальной симметрии зональные течения слабо подвержены затуханию Ландау, в результате чего могут достигать значительной интенсивности. При этом, данный вид колебаний не вызывает усиления радиального переноса вещества и энергии, а наоборот, играет роль своего рода энергетического резервуара для стока энергии дрейфовой турбулентности, приводя таким образом к ее ослаблению и подавлению аномального переноса. Взаимодействие ZF и GAM с порождающей их турбулентностью может быть феноменологически описано моделью «хищник-жертва»: с одной стороны, зональные течения генерируются турбулентностью, с другой стороны, интенсивные зональные течения подавляют турбулентность. Трудности наблюдения ZF и GAM в эксперименте связаны с необходимостью измерения локализованных в узкой радиальной области на периферии плазменного шнура квазистацинарпных или медленно меняющихся потоков и радиальных полей, что требует применения сложных диагностических методов: HIBP, доплеровская рефлектометрия, пучково-эмиссионная спектроскопия и т.п. В настоящее время ZF и GAM интенсивно исследуются на таких установках, как ASDEX-U, DIII-D, T-10, CHS, JFT-2M, TJ-II, ТУМАН-3М и многих других. Эксперименты направлены на выявление характеристик ZF и GAM и сравнение их с теоретическими предсказаниями (пространственно-временная структура, зависимость свойств от параметров плазмы – температуры, запаса устойчивости и т.д.), исследование механизмов генерации ZF и GAM (тензор напряжений Рейнольдса), определение степени возможного влияния их на подавление переноса. Исследования зональных течений, помимо фундаментального значения, представляют интерес также с точки зрения поиска новых механизмов управления удержанием в токамаке-реакторе.

скачать файл



Смотрите также:
Зональные течения, вращение плазмы и электрическое поле в токамаках
24.44kb.
Описываются течения идеальной несжимаемой жидкости, удовлетворяющие уравнениям Эйлера. Она имеет многочисленные приложения в гидродинамике, в физике плазмы [1,2]
31.18kb.
Наблюдение временной эволюции примесей в режиме эцр нагрева плазмы в стеллараторе л-2М
22.09kb.
Программа курса по выбору «Радиационная диагностика плотной плазмы»
29.51kb.
Относительная калибровка частотных каналов диагностики эци в режиме омического нагрева плазмы в стеллараторе л-2М
18.8kb.
Пикирование предельных профилей давления плазмы при комбинации сильной и знакопеременной кривизны и экспериментальная установка для его исследования
18.06kb.
Влияние обработки потоками импульсной газовой плазмы на коррозионную стойкость углеродистых и низколегированных сталей
35.51kb.
30. Движение в центральном поле
77.58kb.
Понятие гироскопа
33.45kb.
Изучен видовой состав, численность и биомасса макрозообентоса среднего течения реки Енисей
44.57kb.
X XXVII международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 12 февраля 2010 г. Открытие «антигауссовой» квантовой статистики
9.54kb.
Пушкин в портретах тропинина и кипренского
126.2kb.