Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement

In open magnetic configurations (open traps, SOL) it is possible to control the plasma potential along magnetic field lines via external electrodes. This is a possibility for direct drive of shear flows and suppression of instabilities if there is a sufficient electrical contact of plasma with elect...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Beklemishev, A.D., Bagryansky, P.A., Prikhodko, V.V.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2010
Теми:	Магнитное удержание
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/17443
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement / A.D. Beklemishev, P.A. Bagryansky, V.V. Prikhodko // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 6. — С. 8-10. — Бібліогр.: 2 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-17443
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-174432011-02-27T12:06:27Z Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V. Магнитное удержание In open magnetic configurations (open traps, SOL) it is possible to control the plasma potential along magnetic field lines via external electrodes. This is a possibility for direct drive of shear flows and suppression of instabilities if there is a sufficient electrical contact of plasma with electrodes (such contact occurs across the Debye sheath and is not particularly good even in 100eV plasmas). In contrast to the ITB shear flows, the governing equations in this case are strongly dissipative: the same electrical contact (line-tying) that allows control of the plasma potential negates conservation of energy and enstrophy for long-wavelength perturbations. Thus, the electrode-driven shear flows are not particularly good for simulation of ITB physics. We show that nevertheless they can allow achievement of improved-confinement regimes in open traps. Due to their dissipative nature the generated flow layers possess structural stability that can be used for fast saturation of flute modes of different origin. Theoretical analysis is compared with experimental data from the gasdynamic trap in Novosibirsk, the GDT. В открытых магнитных конфигурациях (открытых ловушках, SOL) можно управлять потенциалом плазмы с помощью электродов. Это позволяет напрямую возбуждать сдвиговые течения и, возможно, подавлять неустойчивости, если существует достаточный контакт плазмы с электродами (этот контакт происходит через дебаевский слой и, поэтому, не слишком хорош в плазме с температурой порядка или больше 100 эВ). В отличие от сдвиговых течений во внутренних транспортных барьерах токамаков (ITB), этот случай описывается сильно диссипативными уравнениями: тот же самый электрический контакт (line-tying), который позволяет управление потенциалом плазмы, уничтожает сохранение энергии и энстрофии для длинноволновых возмущений. Таким образом, рассматриваемая задача не может служить для моделирования внутренних транспортных барьеров. Мы покажем, что, тем не менее, рассматриваемые сдвиговые течения могут использоваться для улучшения удержания плазмы в открытых магнитных конфигурациях. Из-за их диссипативной природы генерируемые течения обладают структурной устойчивостью, что приводит к быстрому насыщению желобковых мод различной природы. Теоретический анализ сравнивается с экспериментальными данными, полученными на установке ГДЛ в Новосибирске. У відкритих магнітних конфігураціях (відкритих пастках, SOL) можна керувати потенціалом плазми за допомогою електродів. Це дозволяє безпосередньо збуджувати зсувні течії і, ймовірно, придушувати нестійкості, якщо існує достатній контакт плазми з електродами (цей контакт відбувається крізь дебаєвський шар і тому не дуже приємний для плазми з температурою порядку або більше 100 еВ). На відміну від зсувних течій у внутрішніх транспортних бар'єрах токамаків (ITB), цей випадок описується сильно диссипативними рівняннями: той же самий електричний контакт (line-tying), що дозволяє керування потенціалом плазми, знищує збереження енергії і енстрофії для довгохвильових збурювань. Таким чином, розглянута задача не може служити для моделювання внутрішніх транспортних бар'єрів. Ми покажемо, що проте розглянуті зсувні течії можуть використовуватися для поліпшення утримання плазми у відкритих магнітних конфігураціях. Через їх диссипативну природу течії, що генеруються, мають структурну стійкість, що приводить до швидкого насичення жолобкових мод різної природи. Теоретичний аналіз порівнюється з експериментальними даними, отриманими на установці ГДП у Новосибірську. 2010 Article Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement / A.D. Beklemishev, P.A. Bagryansky, V.V. Prikhodko // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 6. — С. 8-10. — Бібліогр.: 2 назв. — англ. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/17443 en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	English
topic	Магнитное удержание Магнитное удержание
spellingShingle	Магнитное удержание Магнитное удержание Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V. Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement
description	In open magnetic configurations (open traps, SOL) it is possible to control the plasma potential along magnetic field lines via external electrodes. This is a possibility for direct drive of shear flows and suppression of instabilities if there is a sufficient electrical contact of plasma with electrodes (such contact occurs across the Debye sheath and is not particularly good even in 100eV plasmas). In contrast to the ITB shear flows, the governing equations in this case are strongly dissipative: the same electrical contact (line-tying) that allows control of the plasma potential negates conservation of energy and enstrophy for long-wavelength perturbations. Thus, the electrode-driven shear flows are not particularly good for simulation of ITB physics. We show that nevertheless they can allow achievement of improved-confinement regimes in open traps. Due to their dissipative nature the generated flow layers possess structural stability that can be used for fast saturation of flute modes of different origin. Theoretical analysis is compared with experimental data from the gasdynamic trap in Novosibirsk, the GDT.
format	Article
author	Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V.
author_facet	Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V.
author_sort	Beklemishev, A.D.
title	Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement
title_short	Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement
title_full	Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement
title_fullStr	Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement
title_full_unstemmed	Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement
title_sort	application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Магнитное удержание
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/17443
citation_txt	Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement / A.D. Beklemishev, P.A. Bagryansky, V.V. Prikhodko // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 6. — С. 8-10. — Бібліогр.: 2 назв. — англ.
work_keys_str_mv	AT beklemishevad applicationofelectrodedrivenshearflowsforimprovedplasmaconfinement AT bagryanskypa applicationofelectrodedrivenshearflowsforimprovedplasmaconfinement AT prikhodkovv applicationofelectrodedrivenshearflowsforimprovedplasmaconfinement
first_indexed	2023-10-18T17:00:03Z
last_indexed	2023-10-18T17:00:03Z
_version_	1796140423648903168

Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement

Репозитарії

Схожі ресурси