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
Русский English
TY JOUR
TI Низкопороговые параметрические распадные неустойчивости мощных СВЧ-пучков в термоядерных тороидальных магнитных ловушках
AU Гусаков, Е. З.
AU Попов, А. Ю.
PB Успехи физических наук
PY 2020
JO Успехи физических наук
JF Успехи физических наук
JA Усп. физ. наук
VL 190
IS 4
SP 396-420
UR https://ufn.ru/ru/articles/2020/4/d/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2019.05.038572

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