Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0220U102145, 0119U101343 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Дослідження в торсатронах У-2М та У-3М структури плазмового шнура, МГД активності плазми та ВЧ способів створення і нагрівання плазми.

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Моісеєнко Володимир Євгенович,

Дата реєстрації

10-03-2020

Організація виконавець

Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України

Опис етапу

Було запропоновано та розпочато дослідження ультра-короткого імпульсного електронно циклотронного резонансного нагріву (ЕЦРН). Метою ультра-коротких імпульсів ЕЦРН є поліпшення чищення стін у Венделстайні-7екс (В-7екс). Пропозиція чищення стінок плазмою водню спирається на виробництво атомного водню в плазмі, який хімічно взаємодіє з домішками, адсорбованими на поверхні камери. На початку експериментальної кампанії W1-X OP1.2b було здійснено успішні розряди згідно запропонованого сценарію, за допомогою одного та чотирьох пускових імпульсів ЕЦРН з використанням попередньої іонізації: – Одиночний імпульс ЕЦРН тривалістю 3 мс створює плазму половини густини порівняно з попереднім імпульсом, який закінчився 0,9 с раніше; – є вказівки на те, що плазма не є повністю іонізованою (поведінка оптичних ліній, половина плазмової густини), і очікується генерація атомного водню; – плазма розпадається досить швидко. Це скоріше рекомбінація, ніж дифузія. Це дозволяє використовувати високу частоту повторення (5 Гц); – Н-альфа вказує на об'ємну плазму під час імпульсів; – Ланцюг з 4 імпульсів, що супроводжується газовим затягуванням, є успішною. Такий ланцюг може бути основою для сценарію ЕЦРН кондиціонування стінок. Було проведено перше експериментальне дослідження роботи двонапіввиткової антени, подібної до В-7екс, в режимі створення плазми стелараторного типу Ураган-2M (У-2М).

Опис продукції

Сценарій короткоімпульсних серій ЕЦРН розрядів у водні був запропонований для чистки стінок вакуумної камери у В-7екс. На початку експериментальної кампанії W1-X OP1.2b було успішно проведено розряди відповідно до запропонованого сценарію, з одним та чотирма ЕЦРН імпульсами з використанням преіонізації плазми: 1. Одиночний ЕЦРН імпульс тривалістю 3 мс створює плазму половинної густини порівняно з попереднім повномасштабним імпульсом, який закінчився на 0,9 с раніше; 2. Є вказівки на те, що плазма не є повністю іонізованою (поведінка оптичних ліній, половина плазмової густини), і очікується інтенсивна генерація атомарного водню; 3. Розпад плазми відбувається досить швидко порівняно зі швидкістю дифузії. Це скоріше рекомбінація, ніж дифузія. Це дозволяє використовувати високу частоту повторення (5 Гц). 4. Камера видимої спектроскопії H-альфа вказує на об'ємне створення плазми під час імпульсів. 5. Аналіз водневих оптичних ліній серії Бальмера вказує на стадії дисоціації та рекомбінації розряду. 6. Успішним є ланцюг з 4 імпульсів, що супроводжується газовим впорскуванням. Такий ланцюг може бути базою для сценарію ЕЦ чистки стінок вакуумної камери. Двонапіввиткова антена (В-7екс – подібна антена) була розроблена та встановлена у стеллараторі У-2M. Антена, що працює в монопольному фазуванні, здатна створювати плазму в умовах фундаментальної іонно-циклотронної гармоніки для водню та другої циклотронної гармоніки для водню у режимі коли водень є малою добавкою. Надійний режим створення плазми досягнуто в широких робочих діапазонах: f=3.3 МГц, В0≈0.11 Т та f=5.1 МГц, В0≈0.07 – 0.35 Т. В експериментах на У-2M була зареєстрована плазма із середньою густиною ~ (2.0-3.3)∙1012 см-3.

Автори роботи

ГРЕКОВ Дмитро Леонiдович
КОВТУН Юрiй Вiкторович
КОЗУЛЯ Михайло Михайлович
КОРОВІН Валерiй Борисович
КРАСЮК Олександр Юрiйович
КУЛИК Юлiя Сергiївна
ЛИСТОПАД Вiктор Михайлович
ЛОЗІН Олексiй Васильович
МАЗНІЧЕНКО Сергiй Михайлович
МОІСЕЄНКО Володимир Євгенович
РОМАНОВ Владислав Сергiйович
СЮСЬКО Євген Васильович

Додано в НРАТ

2020-04-02