Оглавление
- 1 Стабильность плазмы
- 1.1 Стабильность плазмы
- 1.2 Нестабильности плазмы
- 1.3 МГД-стабильность
- 1.4 Идеальные неустойчивости
- 1.5 Режимы работы с резистивной стеной
- 1.6 Резистивная нестабильность
- 1.7 Возможности для повышения стабильности МГД
- 1.8 Устойчивость при полете на воздушном шаре
- 1.9 Конфигурации стелларатора
- 1.10 Внутренняя структура плазмы
- 1.11 Вращение плазмы
- 1.12 Управление с обратной связью
- 1.13 Смягчение последствий сбоев
- 1.14 Полный текст статьи:
- 2 Стабильность плазмы
Стабильность плазмы
-
Стабильность плазмы
- Стабильность плазмы определяет, будут ли возмущения расти, колебаться или затухать.
- Важна для ядерного синтеза и астрофизической плазмы.
- МГД-стабильность необходима для термоядерных устройств.
-
Нестабильности плазмы
- Плазменные неустойчивости делятся на гидродинамические и кинетические.
- Примеры: нестабильность Фарли-Бунемана, нестабильность Джинса-Бунемана, релятивистская неустойчивость Бунемана.
-
МГД-стабильность
- Бета-предел устанавливает максимально достижимую бета-версию плазмы.
- Стабильность МГД важна для компактных и экономичных термоядерных реакторов.
- Важны точные возможности прогнозирования и разработка активных средств.
-
Идеальные неустойчивости
- Идеальная МГД-нестабильность ограничивает производительность при высокой бета-частоте.
- Примеры: режимы идеального перегиба, режимы резистивной стенки, неоклассические режимы разрыва.
-
Режимы работы с резистивной стеной
- Режимы с резистивной стенкой требуют идеально проводящей стенки для стабильности.
- В токамаках и ST стабилизация стенок важна для работы с большой загрузочной фракцией.
-
Резистивная нестабильность
- Резистивная нестабильность возникает при значениях бета-сигнала, превышающих идеальный предел.
- Неоклассические режимы разрыва (NTM) ограничивают производительность в токамаках.
-
Возможности для повышения стабильности МГД
- Конфигурация плазмы и устройства для ее удержания могут повысить стабильность.
- Новые эксперименты с стеллараторами проверяют предсказания о стабилизации идеальных режимов перегиба.
-
Устойчивость при полете на воздушном шаре
- Низкое соотношение сторон обеспечивает устойчивость к режимам разрыва
- Эффект Глассера связан с большим током Пфирша-Шлютера
- Неоклассические режимы разрыва минимизируются при соответствующих значениях тока начальной загрузки и магнитного сдвига
-
Конфигурации стелларатора
- NCSX и квазиосесимметричный стелларатор могут быть созданы с отрицательным магнитным сдвигом и положительным током начальной загрузки
- Стабилизация режима перегиба с помощью резистивной стенки продемонстрирована в RFPS и токамаках
- Новое предложение по стабилизации режимов резистивной стенки с помощью проточной жидкой литиевой стенки требует дальнейшей оценки
-
Внутренняя структура плазмы
- Контроль внутренней структуры плазмы позволяет устранять МГД-нестабильности
- Поддержание надлежащего профиля плотности тока помогает сохранить устойчивость к режимам разрыва
- Улучшенные диагностические измерения и локализованные источники нагрева и тока позволяют осуществлять активное управление внутренними профилями
-
Вращение плазмы
- Сильное вращение плазмы стабилизирует резистивные режимы на стенках
- Вращательный сдвиг также стабилизирует резистивные режимы
- Эксперименты с ST, spheromak и FRC предоставляют возможности для проверки этих предсказаний
-
Управление с обратной связью
- Локализованное воздействие радиочастотного тока уменьшает или устраняет неоклассические островки разрывного режима
- Эксперименты начались в ASDEX–U и COMPASS-D, запланированы в DIII–D
- В DIII–D и HBT-EP начались эксперименты с обратной связью
-
Смягчение последствий сбоев
- Методы повышения стабильности МГД-излучения предотвращают сбои
- В случае сбоев, последствия могут быть смягчены с помощью различных методов
- Эксперименты с JT–60U показали снижение электромагнитных напряжений за счет работы в нейтральной точке
- Упреждающее удаление энергии плазмы путем инжекции большого газового потока или частиц примесей
- Струи криогенной жидкости из гелия могут потребоваться для более крупных устройств