Реферат: В. Т. Астрелин, А. В. Бурдаков Институт ядерной физики со ран, Новосибирск, Россия, e-mail

XXXIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 13 – 17 февраля 2006 г.
Численное моделирование нагрева и динамики плотной плазмы в магнитных полях различных конфигураций многопробочной ловушки ГОЛ-3
В.Т. Астрелин, А.В. Бурдаков

Институт ядерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия, e-mail: astrelin@inp.nsk.su

Нагрев плазмы в магнитном поле на установке ГОЛ-3 (ИЯФ СО РАН) производится мощным электронным пучком. В проведенных ранее экспериментах последовательным переходом к полностью гофрированному магнитному полю с увеличением плотности пучка при плотности плазмы ~ 1015 см-3 достигнута электронная температура до 2 кэВ и ионная температура до 1 – 2 кэВ при времени удержания энергии плазмы до 1 мс [1]. Для дальнейшего повышения параметров нагретой плазмы рассматривается возможность модификации магнитного поля установки: увеличения длины пробкотронов ловушки в 2 раза с одновременным увеличением их пробочного отношения до 2.4 (в 1.7 раза). Как было показано ранее, это должно привести к увеличению эффективности нагрева ионов [2] и времени удержания плазмы в ловушке [3]. Предполагается также оптимизировать конфигурацию электродов и магнитного поля в диоде генератора электронного пучка для уменьшения углового разброса скоростей электронов в пучке и соответствующего повышения плотности пучка в ловушке [4].

В докладе приводятся результаты численного моделирования нагрева и динамики плазмы для этих условий в рамках одномерной гидродинамической двухжидкостной модели [2]. Модель использует задаваемые в эксперименте профили плотности плазмы и экспериментально определенные скейлинги нагрева электронов плазмы пучком [5]. Сравнением результатов расчета для разных конфигураций магнитного поля ловушки и параметров пучка показано их влияние на передачу энергии ионам плазмы.

Работа выполнена при частичной поддержке грантом РФФИ № 03-02-16271.

Литература.

Koidan V.S. et al. Progress in multimirror trap GOL-3. // Transactions of fusion science and technology, Vol.47, No.1T, 2005, p.35-42.

Astrelin V.T. et al. Dynamics of Plasma Heated by Electron Beam in Corrugated Magnetic Field. // 30th European Physical Society Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics, St.Petersburg, Russia, July 7-11, 2003; Contributed Papers, CD-ROM, Published by EPS, Vol.27A, 2003, P-2.192.

Lichtenberg A.J., Mirnov V.V., "Multiple Mirror Plasma Confinement." Reviews of Plasma Physics, 19, Consultant Bureau/ Plenum Press, New York (1996).

Аржанников А.В. и др. О возможности получения мощных ленточных РЭП с малым угловым разбросом скоростей в магнитноизолированном диоде. // Тезисы докладов XXXIII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2006.

Астрелин В.Т. и др. О закономерностях взаимодействия РЭП с плазмой на установке ГОЛ-3. // Тезисы докладов XXXII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2005, стр.56.