Квазидвумерный код для расчета импеданса антенны системы ИЦР-нагрева

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ионно-циклотронный резонансный нагрев рассматривается как один из методов дополнительного нагрева плазмы и создания неиндукционного тока в токамаке Т-15МД. Для передачи максимальной мощности в плазму требуется знать импеданс системы антенна-плазма, согласовать его с импедансом генератора ВЧ-мощности и линии ее передачи. Статья посвящена разработке кода для расчета импеданса антенны системы ИЦР-нагрева плазмы в тороидальных магнитных ловушках. Для нахождения импеданса системы антенна-плазма в упрощенной геометрии антенны, состоящей из токопроводящих пластин, решается волновое уравнение в приближении “холодной” плазмы, рассчитывается излучаемый антенной спектр ВЧ-мощности. Для геометрии токамака Т-15МД получены зависимости импеданса системы антенна-плазма от расстояний между антенной и экраном Фарадея и между экраном Фарадея и плазмой. Получено двумерное распределение электрического поля волны в плазме.

Об авторах

П. Р. Науменко

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: naumenko.pr@phystech.edu
Россия, Долгопрудный; Москва

К. О. Недбайлов

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); НИЦ “Курчатовский институт”

Email: nedbajlov.ko@phystech.edu
Россия, Долгопрудный; Москва

А. С. Черненко

НИЦ “Курчатовский институт”

Email: chernenko_as@nrcki.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Messiaen A.M., Conrads H., Gaigneaux M., Ongena J., Weynants R.R., Bertschinger G., Beuken J.M., Cornelissen P., Delvigne T., Durodie F., Hoenen F., Hutteman P., Jadoul M., Koch R., Kever H., Korten M., Kohlhaas W., Lebeau D., Lochter M., Reiter D., Rusbuldt D., Sauer M., Vandenplas P.E., Van Nieuwenhove R., Van Oost G., Van Wassenhove G., Esser H.G., Euringer H., Fuchs G., Giesen B., Gbrg B., Hillis D.L., Schlueter J., Soltwisch H., Storch M., Telesca G., Uhlemann R., Waidmann G., Wang J.G., Winter J., Wolf G.H., Yang J.W. // Plasma Physics and Controlled Fusion. 1990. V. 32. №. 11. P. 889. doi: 10.1088/0741-3335/32/11/005
  2. Garcia-Munoz M., Van Zeeland M.A., Sharapov S., Lauber Ph., Ayllon J., Classen I., Conway G., Ferreira J., Galdon J., Geiger B., Lazanyi N., Nabais F., Nikolаeva V., Pace D.C., Sanchis-Sanchez L., Snicker A., Stober J., Weiland M. and the ASDEX Upgrade Team // 14th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems. 2015.
  3. Ongena J., Kazakov Y.O., Baranov Y., Hellesen C., Eriksson J., Johnson T., Kiptily V.G., Mantsinen M.J., Nocente M., Bilato R., Cardinali A., Castaldo C., Crombe K., Czarnecka A., Dumont R., Faustin. J., Giacomelli L., Goloborodko V., Graves J., Jacquet Ph., Krawczyk N., Lerche E., Meneses L., Nave M.F.F., Patten H., Schneider M., Van Eester D., Weisen H., Wright J.C. and JET Contributors // EPJ Web of Conferences. EDP Sciences, 2017. V. 157. P. 02006. doi: 10.1051/epjconf/201715702006
  4. Hellesen C., Gatu Johnson M., Andersson Sunden E., Conroy S., Ericsson G., Eriksson J., Sjostrand H., Weiszflog M., Johnson T., Gorini G., Nocente M., Tardocchi M., Kiptily V.G., Pinches S.D., Sharapov S.E. and JET EFDA Contributors // Nuclear Fusion. 2013. V. 53. №. 11. P. 113009. doi: 10.1088/0029-5515/53/11/113009
  5. Jacquet P., Bobkov V., Mayoral M.L., Monakhov I., Noterdaeme J.M., Scarabosio A., Stepanov I., Vrancken M., Wolfrum E. and the ASDEX Upgrade Team // Nuclear Fusion. 2012. V. 52. №. 4. P. 042002. doi: 10.1088/0029-5515/52/4/042002
  6. Noterdaeme J.M., Becker W., Bobkov V., Braun F., Hartmann D., Wesner F. // AIP Conference Proceedings. – American Institute of Physics. 2003. V. 694. № 1. P. 154–157. doi: 10.1063/1.1638017
  7. Graham M., Mayoral M.L., Monakhov I., Ongena J., Blackman T., Nightingale M.P.S., Wooldridge E., Durodie F., Argouarch A., Berger-By G., Czarnecka A., Dowson S., Goulding R., Huygen S., Jacquet P., Wade T.J., Lerche E., Lamalle P.U., Sheikh H., Van Eester D., Vrancken M., Walden A., Whitehurst A. and JET-EFDA contributors // Plasma Physics and Controlled Fusion. 2012. V. 54. №. 7. P. 074011. doi: 10.1088/0741-3335/54/7/074011
  8. Lin Y., Binus A., Wukitch S.J. // Fusion Engineering and Design. 2009. V. 84. №. 1. P. 33–37. doi: 10.1016/j.fusengdes.2008.08.044
  9. Dumortier P., Messiaen A.M. //Fusion Science and Technology. 2010. V. 57. №. 2T. P. 230.
  10. Pecoul S., Heuraux S., Koch R., Leclert G. // AIP Conference Proceedings. American Institute of Physics, 1996. V. 355. №. 1. P. 409. doi: 10.1063/1.49559
  11. Zhang J.H., Zhang X.J., Cheng Y., Qin C.M., Zhao Y.P., Mao Y.Z., Yuan S., Wang L., Ju S.Q., Chen G., Wan B.N., Gong X.Z., Qian J.P., Zhang T., Li J.G., Song Y.T., Yang Y.Q., Chen Z., Wang J.H., Lin Y., Taylor G., Wukitch S., Noterdaeme J.M., Hosea J.C., Kumazawa R., Seki T., Saito K., Kasahara H. // Nuclear Fusion. 2017. V. 57. №. 6. P. 066030. doi: 10.1088/1741-4326/aa69ca
  12. Ongena J., Messiaen A.M., Melnikov A.V., Ragona R., Kazakov Y.O., Van Eester D., Dnestrovskii Yu.N., Khvostenko P.P., Roy I.N., Romannikov A.N. // Fusion Engineering and Design. 2019. V. 146. P. 787. doi: 10.1016/j.fusengdes.2019.01.080
  13. Melnikov A.V., Ongena J., Messiaen A.M., Ragona R., Sushkov A.V., Kazakov Ye.O., Van Eester D., Dnestrovskii Yu.N., Khvostenko P.P., Roy I.N. // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing, 2020. V. 2254. № 070007. doi: 10.1063/5.0014265
  14. Melnikov A.V., Sushkov A.V., Belov A.M., Dnestrovskij Yu.N., Eliseev L.G., Gorshkov A.V., Ivanov D.P., Kirneva N.A., Korobov K.V., Krupin V.A., Lysenko S.E., Mukhovatov V.S., Mustafin N.A., Perfilov S.V., Razumova K.A., Roy I.N., Savrukhin P.V., Strelkov V.S., Shestakov E.A., Tilinin G.N., Vdovin V.L. // Fusion Engineering and Design. 2015. V. 96. P. 306. doi: 10.1016/j.fusengdes.2015.06.080
  15. Хвостенко П.П., Анашкин И.О., Бондарчук Э.Н., Инютин Н.В., Крылов В.А., Левин И.В., Минеев А.Б., Соколов М.М. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2019.Т. 42. №. 1. С. 15. doi: 10.21517/0202-3822-2019-42-1-15-38
  16. Vdovin V.L. // Nuclear fusion. 1983. V. 23. №. 11. P. 1435. doi: 10.1088/0029-5515/23/11/001
  17. Stix T.H. Waves in plasmas. –Springer Science & Business Media, 1992.
  18. Науменко П.Р., Недбайлов К.О. // 65-я Всероссийская научная конференция МФТИ: Сборник тезисов. М., 2023. С. 223.
  19. Науменко П.Р., Черненко А.С. // Международная научная студенческая конференция 2023 НГУ: Сборник тезисов. Новосибирск, 2023. С. 68.
  20. Ахиезер А.И. Электродинамика плазмы. 1974.
  21. Hooke R., Jeeves T.A. // Journal of the ACM (JACM). 1961. V. 8. № 2. P. 212.
  22. Bhatnagar V.P., Koch R. // Nuclear fusion. 1986. V. 26. № 1. P. 61. doi: 10.1088/0029-5515/26/1/006
  23. Днестровский Ю.Н., Данилов А.В., Днестровский А.Ю., Лысенко С.Е., Мельников А.В., Немец А.Р., Нургалиев М.Р., Субботин Г.Ф., Соловьев Н.А., Сычугов Д.Ю., Черкасов С.В. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2022. Т. 45, № 1. С. 9. doi: 10.21517/0202-3822-2022-45-1-9-28.
  24. Dnestrovskij Y. N., Danilov A.V., Dnestrovskij A.Yu., Lysenko S.E., Melnikov A.V., Nemets A.R., Nurgaliev M.R., Subbotin G.F., Solovev N.A., Sychugov D.Yu., Cherkasov S.V. // Plasma Physics and Controlled Fusion. 2021. V. 63. №. 5. P. 055012. doi: 10.1088/1361-6587/abdc9b

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024