Printsip virtual'nogo kozhukha v modelyakh s 2D plazmoy i 3D stenkoy v tokamake

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Оценивается ошибка в описании магнитного поля, возникающая при наложении условия, что внешнее трехмерное (3D) возмущение b не проникает в плазму в токамаке. Такой прием применяется при решении задач эволюции равновесной плазмы в коде CarMa, когда плазма рассматривается как двумерный объект (2D), а стенка вакуумной камеры — 3D. Тороидальная поверхность, разделяющая 2D и 3D области, называется coupling surface (CS), она выполняет функцию виртуального кожуха, но с дополнительным условием b = 0 внутри CS. Здесь обращается внимание на тот факт, что в обычной ситуации поле b между плазмой и стенкой должно зависеть от реакции плазмы, но задание b = 0 внутри тора CS в значительной степени устраняет эту неопределенность. При этом неизбежно возникает скачок тангенциальной компоненты b на CS, что требует наличия тока на этой поверхности. Оценивается величина этого фиктивного тока и его вклад в магнитное возмущение b. Показано, что он существенно влияет на величину и распределение поля b.

Авторлар туралы

V. Pustovitov

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Национальный исследовательский институт МФТИ

Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

M. Sukhovitskaya

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Национальный исследовательский институт МФТИ

Email: sukhovitskaia.me@phystech.edu
Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

Әдебиет тізімі

  1. T. C. Hender, J. C. Wesley, J. Bialek et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 47, S128 (2007).
  2. V. D. Shafranov, Plasma equilibrium in a magnetic field, in Reviews of Plasma Physics, ed. by M. A. Leontovich, Consultants Bureau, N.Y. (1966), v. 2, p. 103.
  3. J. Freidberg, Ideal magnetohydrodynamics, Plenum Press., N.Y. (1987).
  4. V. D. Pustovitov, J. Plasma Phys. 81, 905810609 (2015).
  5. L. E. Zakharov and V. D. Shafranov, Equilibrium of current-carrying plasmas in toroidal configurations, in Reviews of Plasma Physics, ed. by M. A. Leontovich and B. B. Kadomtsev, Consultants Bureau, N.Y. (1986), v. 11, p. 153.
  6. V. D. Pustovitov, Theoretical principles of the plasma-equilibrium control in stellarators, in Reviews of Plasma Physics, ed. by B. B. Kadomtsev and V. D. Shafranov, Springer US, Boston (2000), v. 21, p. 1.
  7. F. Villone, L. Barbato, S. Mastrostefano, and S. Ventre, Plasma Phys. Control. Fusion 55, 095008 (2013).
  8. A. B. Mikhailovskii, Instabilities in a Confined Plasma, CRC Press, Boca Raton, Florida (2017).
  9. N. Isernia, N. Schwarz, F. J. Artola, S. Ventre, M. Hoelzl, G. Rubinacci, and F. Villone, Phys. Plasmas 30, 113901 (2023).
  10. R. Albanese, Y. Q. Liu, A. Portone, G. Rubinacci, and F. Villone, IEEE Trans. Magn 44, 1654 (2008).
  11. A. Portone, F. Villone, Y. Liu, R. Albanese, and G. Rubinacci, Plasma Phys. Control. Fusion 50, 085004 (2008).
  12. F. Villone, L. Barbato, S. Mastrostefano, and S. Ventre, Plasma Phys. Control. Fusion 54, 085003 (2012).
  13. D.-H. Kim, D.-K. Oh, S. Pak, H. Juang, J. Lee, and V. Rozov, Fusion Eng. Des. 85, 1747 (2010).
  14. R. Sparago, F. J. Artola, and M. Hoelzl, Plasma Phys. Control. Fusion 67, 045021 (2025).
  15. G. Ramogida, G. Maddaluno, F. Villone, R. Albanese, L. Barbato, F. Crisanti, S. Mastrostefano, R. Mazzuca, R. Palmaccio, G. Rubinacci, S. Ventre, and R. Wenninger, Fusion Eng. Des. 96–97, 348 (2015).
  16. V. Yanovskiy, N. Isernia, V.D. Pustovitov, and F. Villone, Nucl. Fusion 62, 086001 (2022).
  17. V.D. Shafranov and L.E. Zakharov, Nucl. Fusion 12, 599 (1972).
  18. L. E. Zakharov, Nucl. Fusion 13, 595 (1973).
  19. P. Merkel, J. Comput. Phys. 66, 83 (1986).
  20. S. Hirshman, W. van Rij, and P. Merkel, Comput. Phys. Commun. 43, 143 (1986).
  21. P. Merkel, Nucl. Fusion 27, 867 (1987).
  22. V. D. Pustovitov, Plasma Phys. Control. Fusion 50, 105001 (2008).
  23. J. D. Hanson, Plasma Phys. Control. Fusion 57, 115006 (2015).
  24. V. D. Pustovitov, Plasma Phys. Rep. 45, 1114 (2019).
  25. D. Malhotra, A. J. Cerfon, M. O'Neil, and E. Toler, Plasma Phys. Control. Fusion 62, 024004 (2020).
  26. J. A. Stratton, Electromagnetic theory, Wiley, Hoboken, New Jersey (2015).
  27. D. V. Mironov and V. D. Pustovitov, Phys. Plasmas 24, 092508 (2017).
  28. A. I. Morozov and L. S. Solov'ev, The Structure of Magnetic Fields, in Reviews of Plasma Physics, ed. by M. A. Leontovich, Consultants Bureau, N.Y. (1966), v. 2, p. 1.
  29. V. D. Pustovitov, Nucl. Fusion 62, 026036 (2022).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Russian Academy of Sciences, 2025