Равновесие и вертикальная устойчивость плазмы вытянутого сечения в токамаке с полоидальным дивертором Герасимов, Сергей Николаевич

Краткое описание

Герасимов, Сергей Николаевич.
Равновесие и вертикальная устойчивость плазмы вытянутого сечения в токамаке с полоидальным дивертором : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.08. - Москва, 1999. - 295 с. : ил.
Оглавление диссертациидоктор физико-математических наук Герасимов, Сергей Николаевич
Список основных обозначений.
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ БАЗА.
1.1 Токамаки Т-9, Т-12 и ТВД.
1.1.1 Параметры установок.
1.1.2 Обмотка тороидального поля.
1.1.3 Вакуумная камера.
1.1.3.1 Вакуумная камера Т-9.
1.1.3.2 Вакуумная камера Т-12 и ТВД.
1.1.4 Пассивная система.
1.1.4.1 Кожух токамака Т-9.
1.1.4.2 Кожух токамака Т-12.
1.1.4.3 Пассивная система токамака ТВД.
1.1.5 Обмотки полоидальных полей.
1.1.6 Система энергопитания.
1.1.6.1 Система питания обмотки тороидального поля.
1.1.6.2 Система питания полоидальных полей.
1.2 Токамак СОМРАББ-О.
1.2.1 Параметры установки.
1.2.2 Обмотка тороидального поля.
1.2.3 Вакуумная камера.
1.2.4 Обмотки полоидальных полей.
1.2.5 Система энергопитания.
1.2.5.1 Система питания обмотки тороидального поля.
1.2.5.2 Система питания полоидальных полей.
1.3 Системы управления положением плазмы на Т-12, ТВД и Сомрабб-Б.
Глава 2 ДИАГНОСТИКА.
2.1 Диагностический комплекс установок Т-9, Т-12 и ТВД.
2.1.1 Состав диагностик.
2.1.2 Магнитная диагностика.
2.1.2.1 Датчики.
2.1.2.2 Измерение смещения и эллиптичности границы плазмы.
2.1.3 Спектроскопия в видимой области.
2.1.4 Болометрические измерения.
2.1.5 Ленгмюровские зонды.
2.1.6 Диагностика жесткого рентгеновского излучения.
2.1.7 Интерферометрия.
2.1.8 Система регистрации токамака ТВД.
2.2 Диагностический комплекс токамака Сомрабб-О.
2.2.1 Состав диагностик Сомрабб-Б.
2.2.2 Датчики магнитной диагностики СОМРАБЗ-О.
2.2.3 Многоканальная диагностика мягкого рентгеновского излучения.
Глава 3 РАВНОВЕСИЕ ВЫТЯНУТОЙ ПЛАЗМЫ.
3.1 Равновесие плазмы в токамаке. Основные соотношения.
3.2 Численное моделирование равновесий.
3.3 Система полоидальных полей токамаков Т-9, Т-12 и ТВД.
3.4 Эксперименты на токамаке Т-9.
3.5 Конфигурация полоидального дивертора на токамаке Т-12.
3.5.1 Моделирование конфигурации полоидального дивертора на Т-12.
3.5.2 Формирование диверторной конфигурации.
3.5.3 SOL плазма.
3.5.4 Плазма диверторного канала.
3.6 Вытянутая плазма в ТВД.
3.6.1 Моделирование равновесия для ТВД.
3.6.2 Автоматическое управление положением плазмы по г и z в ТВД.
3.6.3 Оптимизация ПИД регулятора при управлении по г на ТВД.
3.6.4 Эксперименты с вытянутой плазмой на ТВД.
3.7 Полоидальный дивертор и Н-мода на Compass-D.
3.7.1 Система полоидальных полей токамака Compass-D.
3.7.2 Вытянутая плазма в Compass-D.
3.7.3 Однонулевой дивертор и омическая Н-мода на Compass-D.
Выводы к Главе 3.
Глава 4 УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛАЗМЫ ПО ВЕРТИКАЛИ.
4.1 Простейшие модели неустойчивости плазмы по вертикали.
4.2 Неустойчивость по вертикали на токамаке Т-12.
4.2.1 Основные свойства и особенности VDE на токамаке Т-12.
4.2.2 Область устойчивости плазмы по вертикали на Т-12.
4.2.3 Моделирование вертикальной устойчивости плазмы на Т-12.
4.3 Неустойчивость по вертикали на токамаке ТВД.
4.3.1 Основные свойства и особенности VDE на токамаке ТВД.
4.3.2 Область управляемости на ТВД.
4.3.3 Азимутальные разрывы в пассивной структуре и устойчивость по вертикали.
4.4 Основные свойства и особенности VDE на токамаке Compass-D.
4.5 Стабилизирующие свойства дискретных пассивных проводников.
4.6 Модель твердого сдвига или модель двухмерной жидкости?.
Выводы к Главе 4.
Глава 5 НЕУСТОЙЧИВОСТЬ СРЫВА ВЫТЯНУТОЙ ПЛАЗМЫ.
5.1 О неустойчивости срыва.
5.2 Неустойчивости срыва на токамаке ТВД.
5.2.1 Основные свойства и особенности неустойчивости срыва на ТВД.
5.2.2 Неустойчивости срыва и VDE на ТВД.
5.3 МГД колебания и модуляция границы плазмы.
5.4 Неустойчивости срыва и неустойчивость по вертикали на Compass-D.
5.4.1 Малый срыв и устойчивость по вертикали.
5.4.2 Неустойчивости срыва и VDE лимитерной плазмы.
5.4.3 Особенности срыва в Н-моде.
5.5 ELMs на Compass-D.
5.5.1 Что известно об ELMs?.
5.5.2 Основные свойства и особенности ELMs на Compass-D.
5.5.3 В поисках причин ELMs.
Выводы к Главе 5.
Глава 6 РАВНОВЕСИЯ ПЛАЗМЫ ИТЭР.
6.1 Основные параметры, цели и задачи ИТЭР.
6.1.1 Основные параметры ИТЭР.
6.1.2 Физический базис ИТЭР.
6.2 Специальные требования и входные данные для расчета равновесий плазмы
6.2.1 Основные параметры полоидальной системы ИТЭР.
6.2.2 Пассивная структура ИТЭР.
6.2.3 Профиль первой стенки, лимитера и дивертора.
6.2.4 Критические точки сценария.
6.2.5 Диапазон изменения параметров плазменных равновесий.
6.2.6 Требования к точности положения сепаратрисы.
6.3 Базовые статические равновесия.
6.3.1 Особенности кода TEQ для расчета статических равновесий.
6.3.2 Вариация положения сепаратрисы в SOF, SOB и ЕОВ.
6.3.3 Токи и магнитные поля в полоидальных катушках.
6.3.4 Магнитный поток, доступный для горения.
6.3.5 FDP и лимитер.
6.4 Моделирование равновесий в номинальном сценарии.
6.4.1 Моделирование номинального сценария, статическая модель.
6.4.2 Инкремент неустойчивости плазмы по вертикали.
6.4.3 Моделирование номинального сценария, динамическая модель.
6.5 База Данных Равновесий ИТЭР.
6.5.1 Назначение Базы Данных Равновесий.
6.5.2 Структура и организация Базы Данных Равновесий.
6.5.3 Объекты Базы Данных Равновесий.
6.5.4 Кодировка имени файлов статических равновесий.
Выводы к Главе 6.