Поглощение СВЧ-волн при нагреве плазмы на второй гармонике электронно-циклотронного резонанса в токамаках и стеллараторах: линейная теория и эксперимент
Ю. Н. Днестровский+, А. В. Мельников+*×, В. Ф. Андреев+, С. Е. Лысенко+, М. Р. Нургалиев+, А. Г. Шалашов°
+Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", 123182 Москва, Россия
*Научно-исследовательский ядерный университет МИФИ, 115409 Москва, Россия
×Московский физико-технический институт, 141701 Долгопрудный, Россия
°Институт прикладной физики РАН, 603000 Н. Новгород, Россия
Abstract
В работе приведены результаты исследования поглощения мощности СВЧ-нагрева необыкновенной волной
на второй гармонике электронно-циклотронного резонанса (ЭЦР X2) на токамаке Т-10 и стеллараторе TJ-II в широком диапазоне
плотностей плазмы, и их сравнение с классическими формулами для поглощения вводимой ЭЦР-мощности в плазме.
На основании численного моделирования переноса тепла по транспортной модели канонических профилей получены эмпирические
соотношения для эффективности поглощения и для критической плотности плазмы ncr, разделяющей области полного и
неполного поглощения вводимой ЭЦР-мощности. Показано, что для обеих установок существуют области плотностей, в которых,
согласно классическим формулам, поглощение практически полное, а согласно эмпирическому соотношению, поглощается лишь
небольшая доля мощности. Полученные соотношения позволят оптимизировать условия ЭЦР-нагрева в тороидальных системах с
магнитным удержанием плазмы.