FEASIBILITY STUDY OF ELECTRON CYCLOTRON RESONANCE HEATING IN GOL-NB DEVICE

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The modeling results of various options for implementing electron-cyclotron resonance (ECR) plasma heating in the GOL-NB multiple-mirror trap are presented. Propagation and absorption of waves in ECR range are studied for a model radial plasma density profile both in the existing magnetic configuration and in a prospective one with an increased magnetic field in the central trap. Modeling reveals a possibility of efficient heating by an extraordinary wave at the fundamental harmonic for frequencies of 37 and 54.5 GHz. At the same time, there is a problem of “parasitic resonance” on the “outer” surface of the cyclotron resonance fromthe low field side. Heating by an extraordinary wave at the second harmonic can be relatively efficient for electron temperatures above 100 eV for frequencies of 75 and 95 GHz, which exceeds the plasma temperature currently achieved in the experiment.

Sobre autores

E. Gospodchikov

A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: egos@ipfran.ru
Nizhny Novgorod, Russia

O. Smolyakova

A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences

Nizhny Novgorod, Russia

A. Shalashov

A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences

Nizhny Novgorod, Russia

V. Postupaev

Budker Institute of Nuclear Physics

Email: V.V.Postupaev@inp.nsk.su
Novosibirsk, Russia

Bibliografia

  1. Simonen T.C., Horton R. // Nucl. Fusion. 1989. V. 29. P. 1373.
  2. Bagryansky P.A., Shalashov A.G., Gospodchikov E.D., Lizunov A.A., Maximov V.V., Prikhodko V.V., Soldatkina E.I., Solomakhin A.L., Yakovlev D.V. // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 114. P. 205001.
  3. Yakovlev D.V., Shalashov A.G., Gospodchikov E.D., Maximov V.V., Prikhodko V.V., Savkin V.Ya., Soldatkina E.I., Solomakhin A.L., Bagryansky P.A. // Nucl. Fusion. 2018. V. 58. P. 094001.
  4. Bagryansky P.A., Anikeev A.V., Denisov G.G., Gospodchikov E.D., Ivanov A.A., Lizunov A.A., Kovalenko Yu.V., Malygin V.I., Maximov V.V., Korobeinikova O.A., Murakhtin S.V., Pinzhenin E.I., Prikhodko V.V., Savkin V.Ya., Shalashov A.G., Smolyakova O.B., Soldatkina E.I., Solomakhin A.L., Yakovlev D.V., Zaytsev K.V. // Nucl. Fusion. 2015. V. 55. P. 053009.
  5. Bagryansky P.A., Demin S.P., Gospodchikov E.D., Kovalenko Yu.V., Malygin V.I., Murakhtin S.V., Savkin V.Ya., Shalashov A.G., Smolyakova O.B., Solomakhin A.L., Thumm M., Yakovlev D.V. // Fusion Sci. Technol. 2015. V. 68. P. 87.
  6. Хусаинов Т.А., Балакин А.А., Господчиков Е.Д., Соломахин А.Л., Шалашов А.Г. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. С. 1299.
  7. Сковородин Д.И., Черноштанов И.С., Амиров В.Х., Астрелин В.Т., Багрянский П.А., Беклемишев А.Д., Бурдаков А.В., Горбовский А.И., Котельников И.А., Магомедов Э.М., Полосаткин С.В., Поступаев В.В., Приходько В.В., Савкин В.Я., Солдаткина Е.И., Соломахин А.Л., Сорокин А.В., Судников А.В., Христо М.С., Шиянков С.В., Щербаков В.И., Яковлев Д.В. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 831. https://doi.org/10.31857/S0367292123600322
  8. Господчиков Е.Д., Чувакин П.А., Соломахин А.Л., Шалашов А.Г. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. С. 1474.
  9. Будкер Г.И., Мирнов В.В., Рютов Д.Д. // Письма ЖЭТФ. 1971. Т. 14. С. 320.
  10. 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
  11. Mirnov V.V., Ryutov D.D. // Nucl. Fusion. 1972. V. 12. P. 627. https://doi.org/10.1088/0029-5515/12/6/001 [с исправлением Mirnov V.V., Ryutov D.D. // Nucl. Fusion. 1973. V. 13. P. 314. https://doi.org/10.1088/0029-5515/13/2/029]
  12. Mirnov V.V., Lichtenberg A.J. // Rev. Plasma Phys. V. 19 / Ed. B.B. Kadomtsev. N. Y., 1996. P. 53.
  13. Бурдаков А.В., Поступаев В.В. // УФН. 2018. Т. 188. С. 651. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.03.038342
  14. Postupaev V.V., Burdakov A.V., Ivanov A.A. // Fusion Sci. Technol. 2015. V. 68. P. 92. https://doi.org/10.13182/FST14-846
  15. 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
  16. Поступаев В.В., Юров Д.В. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. С. 966. https://doi.org/10.7868/S036729211611007X
  17. 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
  18. 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
  19. Астрелин В.Т., Бурдаков А.В., Поступаев В.В. // Физика плазмы. 1998. Т. 24. С. 450.
  20. Burdakov A., Arzhannikov A., Astrelin V., Beklemishev A., Burmasov V., Derevyankin G., Ivanenko V., Ivanov I., Ivantsivsky M., Kandaurov I., Konyukhov V., Kotelnikov I., Kovenya V., Kozlinskaya T., Kuklin K., Kuznetsov A., Kuznetsov S., Lotov K., Timofeev I., Makarov A., Mekler K., Nikolaev V., Popov S., Postupaev V., Polosatkin S., Rovenskikh A., Shoshin A., Shvab I., Sinitsky S., Sulyaev Yu., Stepanov V., Trunyov Yu., Vyacheslavov L., Zhukov V., Zubairov Ed. // Fusion Sci. Technol. 2007. V. 51. P. 106. https://doi.org/10.13182/FST07-A1327
  21. Tolkachev M.S., Inzhevatkina A.A., Sudnikov A.V., Chernoshtanov I.S. // J. Plasma Phys. 2024. V. 90. P. 975900102. https://doi.org/10.1017/S0022377823001496
  22. 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
  23. 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
  24. 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
  25. Rosenbluth M.N., Longmire C.L. // Ann. Phys. 1957. V. 1. P. 120. https://doi.org/10.1016/0003-4916(57)90055-6
  26. Prater R. // Phys. Fluids. 1974. V. 17. P. 193. https://doi.org/10.1063/1.1694587
  27. Beklemishev A.D., Bagryansky P.A., Chaschin M.S., Soldatkina E.I. // Fusion Sci. Technol. 2010. V. 57. P. 351. https://doi.org/10.13182/FST10-A9497
  28. Сидоров Е.Н., Баткин В.И., Иванов И.А., Куклин К.Н., Мельников Н.А., Полосаткин С.В., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. С. 731. https://doi.org/10.31857/S0367292124070036
  29. Господчиков Е.Д., Смолякова О.Б., Суворов Е.В. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. С. 472.
  30. Shalashov A.G., Gospodchikov E.D., Smolyakova O.B., Bagryansky P.A., Malygin V.I., Thumm M. // Phys. Plasmas. 2012. V. 19. P. 052503.
  31. Господчиков Е.Д., Суворов Е.В. // Изв. вузов. Радиофизика. 2005. Т. 48. С. 641.
  32. Stix T.H. Waves in plasmas. Springer Science & Business Media, 1992.
  33. Аликаев В.В., Литвак А.Г., Суворов Е.В., Фрайман А.А. // Высокочастотный нагрев плазмы. Горький: ИПФ АН СССР, 1983. С. 6.
  34. Shalashov A.G., Solomakhin A.L., Gospodchikov E.D., Lubyako L.V., Yakovlev D.V., Bagryansky P.A. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24. P. 082506.
  35. Shalashov A.G., Balakin A.A., Gospodchikov E.D., Khusainov T.A. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 112504.
  36. Шалашов А.Г., Балакин А.А., Хусаинов Т.А., Господчиков Е.Д., Соломахин А.Л. // ЖЭТФ. 2017. Т. 151. С. 379.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025