Выпуски

 / 

2020

 / 

Апрель

  

Приборы и методы исследований


Низкопороговые параметрические распадные неустойчивости мощных СВЧ-пучков в термоядерных тороидальных магнитных ловушках

,
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация

Проанализированы экспериментальные условия, при которых возможно значительное снижение порога параметрических распадных неустойчивостей при электронном циклотронном резонансном нагреве (ЭЦРН) плазмы в магнитных ловушках в отсутствие верхнего гибридного (ВГ) резонанса для греющей волны. Показано, что при немонотонном профиле плотности плазмы, причиной появления которого являются особенности удержания плазмы в магнитном острове или аномальные потоки частиц из области нагрева, в мощном волновом пучке возможна трёхмерная локализация одной или обеих дочерних волн. Эта локализация приводит к подавлению потерь энергии дочерней волны (волн) из области распада и к значительному увеличению эффективности нелинейного взаимодействия. Последнее приводит к существенному снижению порога возбуждения нелинейного параметрического процесса — этот порог может быть легко превзойдён в современных экспериментах по ЭЦРН, в которых используются мощные (до 1~МВт) микроволновые пучки. Рассмотрены параметрические распады сверхвысокочастотных волн необыкновенной и обыкновенной поляризации. Проанализированы механизмы (каскад вторичных распадов дочерних волн и истощение волны накачки), ответственные за насыщение первичной неустойчивости. Показано, что предложенная теоретическая модель может объяснить, а в некоторых случаях детально описать аномальные явления, обнаруженные при ЭЦРН в различных тороидальных термоядерных установках.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
Ключевые слова: трёхволновое взаимодействие параметрический распад, сверхвысокочастотные волны, дополнительный нагрев плазмы, тороидальные установки, термоядерный синтез
PACS: 52.35.Hr, 52.35.Mw, 52.35.Qz (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.05.038572
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/4/d/
Цитата: Гусаков Е З, Попов А Ю "Низкопороговые параметрические распадные неустойчивости мощных СВЧ-пучков в термоядерных тороидальных магнитных ловушках" УФН 190 396–420 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 21 февраля 2019, доработана: 22 апреля 2019, 22 мая 2019

English citation: Gusakov E Z, Popov A Yu “Low-power-threshold parametric decay instabilities of powerful microwave beams in toroidal fusion devicesPhys. Usp. 63 (4) (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.05.038572

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение