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, Политехническая ул. 26, Санкт-Петербург, 194021, 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 (1,2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2019.05.038572
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/
000555762600004
2-s2.0-85088321902
2020PhyU...63..365G
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 devices” Phys. Usp. 63 365–387 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.05.038572

Список литературы (117) Статьи, ссылающиеся на эту (46) Похожие статьи (15) ↓

  1. Е.З. Гусаков, А.Ю. Попов «Теория рассеяния сильно рефрагирующих СВЧ-волн в турбулентной неоднородной плазме. Приложение теории к описанию флуктуационной рефлектометрии в термоядерных установках» УФН 190 1189–1216 (2020)
  2. А.А. Иванов, В.В. Приходько «Газодинамическая ловушка: результаты исследований и перспективы» УФН 187 547–574 (2017)
  3. М.А. Зубков, А.Е. Андрейченко и др. «Магнитно-резонансная томография человека в сверхвысоком поле: новые задачи и новые возможности» УФН 189 1293–1314 (2019)
  4. С.А. Баренгольц, Г.А. Месяц «Взрывоэмиссионные процессы в термоядерных установках с магнитным удержанием плазмы и линейных электрон-позитронных коллайдерах» УФН 193 751–769 (2023)
  5. С.П. Вятчанин, С.Е. Стрыгин «Параметрическая колебательная неустойчивость в лазерных гравитационно-волновых детекторах» УФН 182 1195–1204 (2012)
  6. В.И. Крауз, Ю.В. Мартыненко и др. «Наноструктуры в установках управляемого термоядерного синтеза» УФН 180 1055–1080 (2010)
  7. Д.А. Долголенко, Ю.А. Муромкин «Разделение изотопов в плазме на основе ионного циклотронного резонанса» УФН 179 369–382 (2009)
  8. М.Н. Ачасов, В.Е. Блинов и др. «Эксперименты на Супер чарм-тау фабрике» УФН 194 60–76 (2024)
  9. С.Н. Николаев, А.Б. Дровосеков и др. «Cкейлинг аномального эффекта Холла как метод определения порога перколяции и перехода металл—изолятор в магнитных нанокомпозитах с межгранульным взаимодействием» УФН 195 658–668 (2025)
  10. Е.Б. Левичев, А.Н. Скринский и др. «Прецизионное измерение масс элементарных частиц на коллайдере ВЭПП-4М с детектором "Кедр"» УФН 184 75–88 (2014)
  11. И.Е. Проценко, А.В. Усков «Фотоэмиссия из металлических наночастиц» УФН 182 543–554 (2012)
  12. Г.И. Димов «Амбиполярная ловушка» УФН 175 1185–1206 (2005)
  13. В.А. Ванке «Поперечные волны электронного потока в микроволновой электронике» УФН 175 957–978 (2005)
  14. Ю.Л. Соколов «Интерференционный метод измерения параметров атомных состояний» УФН 169 559–583 (1999)
  15. В.С. Гречишкин, Н.Я. Синявский «Локальный ЯКР в твердых телах» УФН 163 (10) 95–119 (1993)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение