Изучение пространственной асимметрии потока плазмы на установке ГОЛ-NB при помощи зонда Маха

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты предварительных экспериментов по измерению пространственной асимметрии потоков плазмы на установке ГОЛ-NB при помощи подвижного зонда Маха и описана эта диагностика. Эксперименты проводились в конфигурации с соленоидальным включением секций сильного магнитного поля. Была зарегистрирована ожидавшаяся динамика потоков плазмы в ловушке: течение вдоль магнитного поля от плазменной пушки с накоплением плазмы в центральной ловушке ГОЛ-NB и последующее истечение плазмы из центральной ловушки в две стороны после выключения плазменной пушки. В момент перехода от стадии накопления плазмы к стадии ее распада происходит инверсия направления течения плазмы во входной секции сильного поля. Обсуждается баланс частиц в центральной ловушке. Проведенные эксперименты показали, что данная методика может использоваться для изучения эффектов улучшенного удержания плазмы при переходе в многопробочную конфигурацию секций сильного поля, в которой, согласно теории, при оптимальных условиях должен возникнуть поток рассеянных обратно частиц, возвращающихся из многопробочных секций в область удержания.

Об авторах

Е. Н. Сидоров

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

В. И. Баткин

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

И. А. Иванов

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

К. Н. Куклин

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

Н. А. Мельников

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

С. В. Полосаткин

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

В. В. Поступаев

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: V.V.Postupaev@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

А. Ф. Ровенских

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Будкер Г.И., Мирнов В.В., Рютов Д.Д. // Письма в ЖЭТФ. 1971. Т. 14, С. 320.
  2. Logan B.G., Lichtenberg A.J., Lieberman M.A., Makhijani A. // Phys. Rev. Lett. 1972. V. 28, P. 144. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.28.144
  3. Mirnov V.V., Ryutov D.D. // Nucl. Fusion. 1972. V. 12. P. 627. https://doi.org/10.1088/0029-5515/12/6/001 [with corrigenda Mirnov V. V., Ryutov D. D. // Nucl. Fusion. 1973. V. 13. P. 314. https://doi.org/10.1088/0029-5515/13/2/029]
  4. Mirnov V. V., Lichtenberg A. J. Multiple-mirror plasma confinement // Reviews of Plasma Physics, Vol. 19 / B.B. Kadomtsev (Editor), New York, 1996, P. 53.
  5. Бурдаков А.В., Поступаев В.В. // УФН. 2018. Т. 188. С. 651. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.03.038342
  6. Bagryansky P.A., Beklemishev A.D., Postupaev V.V. // J. Fusion Energy. 2019. V. 38. P. 162. https://doi.org/10.1007/s10894-018-0174-1
  7. Амиров В.Х., Астрелин В.Т., Багрянский П.А., Беклемишев А.Д., Бурдаков А.В., Горбовский А.И., Котельников И.А., Магоммедов Э.М., Полосаткин С.В., Поступаев В.В., Приходько В.В., Савкин В.Я., Сковородин Д.И., Солдаткина Е.И., Соломахин А.Л., Сорокин А.В., Судников А.В., Христо М.С., Черноштанов И.С., Шиянков С.В., Щербаков В.И., Яковлев Д.В. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 831. https://doi.org/10.31857/S0367292123600322
  8. Postupaev V.V., Burdakov A.V., Ivanov A.A. // Fusion Sci. Technol. 2015. V. 68. P. 92. https://doi.org/10.13182/FST14-846
  9. Postupaev V.V., Batkin V.I., Beklemishev A.D., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Chernoshtanov I.S., Gorbovsky A.I., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N., Yurov D.V. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 036012. https://doi.org/10.1088/1741-4326/57/3/036012
  10. Иванов И.А., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Куклин К.Н., Меклер К.И., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 856. https://doi.org/10.31857/S0367292121090031
  11. Postupaev V.V., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 025008. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab53c2
  12. Ivanov I.A., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Kuklin K.N., Mekler K.I., Polosatkin S.V., Postupaev V.V., Sidorov E.N., Rovenskikh A.F. // AIP Advances. 2017. V. 7. P. 125121. https://doi.org/10.1063/1.5009528
  13. Batkin V.I., Bambutsa E.E., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Gafarov M.R., and Voskoboinikov R.V. // AIP Conf. Proc. 2016. V. 1771. P. 030010. https://doi.org/10.1063/1.4964166
  14. Иванов И.А., Полозова П.А., Баткин В.И., Куклин К.Н., Куркучеков В.В., Мельников Н.А., Полосаткин С.В., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н., Сковородин Д.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. C. 1059. https://doi.org/10.31857/S0367292123601030
  15. Beklemishev A.D., Bagryansky P.A., Chaschin M.S., and Soldatkina E.I. // Fusion Sci. Technol. 2010. V. 57. P. 351. https://doi.org/10.13182/FST10-A9497
  16. Sidorov E.N., Batkin V.I., Burdakov A.V., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Nikishin A.V., Postupaev V.V., and Rovenskikh A.F. // J. Instrum. 2021. V. 16. P. T11006. https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/11/T11006
  17. Никишин А.В., Иванов И.А., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Куклин К.Н., Меклер К.И., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 212. https://doi.org/10.31857/S036729212203012X
  18. Postupaev V.V., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Lykova Yu.A. Melnikov, N.A., Mekler K.I., Nikishin A.V., Polosatkin S.V., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N., Skovorodin D.I. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 086003. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac69fa
  19. Hudis M., Lidsky L.M. // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. P. 5011. https://doi.org/10.1063/1.1658578
  20. Harbour P.J., Proudfoot G. // J. Nucl. Mater. 1984. V. 121. P. 222-228. https://doi.org/10.1016/0022-3115(84)90127-2
  21. Vershkov V.A., Grashin S.A., Chankin A.V. // J. Nucl. Mater. 1987. V. 145. P. 611. https://doi.org/10.1016/0022-3115(87)90409-0
  22. LaBombard B., Conn R.W., Hirooka Y., Lehmer R., Leung W.K., Nygren R.E., Ra Y., Tynan G., Chung K.S. // J. Nucl. Mater. 1989. V. 162. P. 314. https://doi.org/10.1016/0022-3115(89)90288-2
  23. Matthews G.F. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1994. V. 36. P. 1595. https://doi.org/10.1088/0741-3335/36/10/002
  24. Peterson B.J., Talmadge J.N., Anderson D.T., Anderson F.S.B., Shohet J.L. // Rev. Sci. Instrum. 1994. V. 65. P. 2599. https://doi.org/10.1063/1.1144658
  25. Oksuz L., Hershkowitz N. // Plasma Sources Sci. Technol. 2004. V. 13. P. 263. https://doi.org/10.1088/0963-0252/13/2/010
  26. Соломатин Р.Ю., Грашин С.А. // ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. 2017. Т. 40. №. 2. С. 55. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2017-40-2-55-60
  27. Васина Я.А., Щербак А.Н., Гаспарян Ю.М., Мирнов С.В. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 564. https://doi.org/10.1134/S0367292118070065
  28. Горшунов Н.М., Потанин Е.П. // ПТЭ. 2018. № 4. С. 75. https://doi.org/10.1134/S0032816218040067
  29. Ойлер А.П., Лизякин Г.Д., Гавриков А.В., Смирнов В.П. // ЖТФ. 2022. Т. 92. С. 1529. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.10.53245.139-22
  30. MacLatchy C.S., Boucher C., Poirier D.A., Gunn J. // Rev. Sci. Instrum. 1992. V. 63. P. 3923. https://doi.org/10.1063/1.1143239
  31. Chung K.-S. // Nucl. Fusion. 1994. V. 34. P. 1213. https://doi.org/10.1088/0029-5515/34/9/I03
  32. Gunn J.P., Boucher C., Devynck P., Ďuran I., Dyabilin K., Horaček J., Hron M., Stöckel J., Van Oost G., Van Goubergen H., Žáček F. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 1995. https://doi.org/10.1063/1.1344560
  33. Choi Y.-S., Woo H.-J., Chung K.-S., Lee M.-J., Zimmerman D., McWilliams R. // Jap. J. Appl. Phys. 2006. V. 45. P. 5945. https://doi.org/10.1143/JJAP.45.5945
  34. Gosselin J.J., Thakur S.C., Sears S.H., McKee J.S., Scime E.E., Tynan G.R. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 073519. https://doi.org/10.1063/1.4954820
  35. Бахарев Н.Н., Балаченков И.М., Варфоломеев В.И., Воронин А.В., Гусев В.К., Дьяченко В.В., Ильясова М.В., Киселев Е.О., Коновалов А.Н., Курскиев Г.С., Мельник А.Д., Минаев В.Б., Мирошников И.В., Новохацкий А.Н., Патров М.И., Петров Ю.В., Сахаров Н.В., Скрекель О.М., Тельнова А.Ю., Токарев В.А., Толстяков С.Ю., Тюхменева Е.А., Хилькевич Е.М., Хромов Н.А., Чернышев Ф.В., Чугунов И.Н., Шевелев А.Е., Щеголев П.Б. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 579. https://doi.org/10.31857/S036729212007001X
  36. Stangeby P.C. // Phys. Fluids. 1984. V. 27. P. 682. https://doi.org/10.1063/1.864677
  37. Hutchinson I.H. // Phys. Fluids. 1987. V. 30. P. 3777. https://doi.org/10.1063/1.866415
  38. Hutchinson I.H. // Phys. Rev. A. 1988. V. 37. P. 4358. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.37.4358
  39. Chung K.-S., Hutchinson I.H. // Phys. Rev. A. 1988. V. 38. P. 4721. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.38.4721
  40. Chung K-S., Bengtson R.D. // Phys. Plasmas. 1997. V. 4. P. 2928. https://doi.org/10.1063/1.872424
  41. Поступаев В.В., Баткин В.И., Иванов И.А., Куклин К.Н., Мельников Н.А., Меклер К.И., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. C. 166. https://doi.org/10.31857/S0367292124020021
  42. Поступаев В.В., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Бурмасов В.С., Иванов И.А., Куклин К.Н., Лыкова Ю.А., Меклер К.И., Мельников Н.А., Никишин А.В., Полосаткин С.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н., Скляров В.Ф., Сковородин Д.И. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 1005. https://doi.org/10.31857/S0367292122600340
  43. Kim Y.-K., Irikura K.K., Rudd M.E., Ali M.A., Stone P.M., Chang J., Coursey J.S., Dragoset R.A., Kishore A.R., Olsen K.J., Sansonetti A.M., Wiersma G.G., Zucker D.S., Zucker M.A. Electron-Impact Cross Sections for Ionization and Excitation Database. NIST Standard Reference Database 107. NIST, 2004. https://doi.org/10.18434/T4KK5C
  44. Hill C., Dipti, Heinola K., Dubois A., Sisourat N., Taoutioui A., Agueny H., Tőkési K., Ziaeian I., Illescas C., Jorge A., Méndez L., Kadyrov A.S., Antonio N.W., Kotian A.M., Kirchner T., Leung A.C.K., Ko J., Lee J.K., Marchuk O., O’Mullane M.G., Litherland-Smith E., Pokol G.I., Asztalos O., Balazs P., Wu Y., Jia C.C., Liu L., Wang J.G. // Nucl. Fusion. 2023. V. 63. P. 125001. https://doi.org/10.1088/1741-4326/acf5da
  45. Janev R.K., Post D.E., Langer W.D., Evans K., Heifetz D.B., Weisheit J.C. // J. Nucl. Mater. 1984. V. 121. P. 10. https://doi.org/10.1016/0022-3115(84)90096-5

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024