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...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.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| _version_ | 1862536108303187968 |
|---|---|
| author | Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V. |
| author_facet | Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V. |
| 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. |
| collection | DSpace DC |
| 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.
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.
|
| first_indexed | 2025-11-24T10:34:48Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-17443 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-24T10:34:48Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V. 2011-02-26T18:39:58Z 2011-02-26T18:39:58Z 2010 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 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17443 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. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Магнитное удержание Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement Применение генерируемых электродами сдвиговых течений для улучшения удержания плазмы Застосування зсувних течій, що генеруються електродами, для покращення утримання плазми Article published earlier |
| spellingShingle | Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement Beklemishev, A.D. Bagryansky, P.A. Prikhodko, V.V. Магнитное удержание |
| title | Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement |
| title_alt | Применение генерируемых электродами сдвиговых течений для улучшения удержания плазмы Застосування зсувних течій, що генеруються електродами, для покращення утримання плазми |
| 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_short | Application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement |
| title_sort | application of electrode-driven shear flows for improved plasma confinement |
| topic | Магнитное удержание |
| topic_facet | Магнитное удержание |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17443 |
| work_keys_str_mv | AT beklemishevad applicationofelectrodedrivenshearflowsforimprovedplasmaconfinement AT bagryanskypa applicationofelectrodedrivenshearflowsforimprovedplasmaconfinement AT prikhodkovv applicationofelectrodedrivenshearflowsforimprovedplasmaconfinement AT beklemishevad primeneniegeneriruemyhélektrodamisdvigovyhtečeniidlâulučšeniâuderžaniâplazmy AT bagryanskypa primeneniegeneriruemyhélektrodamisdvigovyhtečeniidlâulučšeniâuderžaniâplazmy AT prikhodkovv primeneniegeneriruemyhélektrodamisdvigovyhtečeniidlâulučšeniâuderžaniâplazmy AT beklemishevad zastosuvannâzsuvnihtečíiŝogeneruûtʹsâelektrodamidlâpokraŝennâutrimannâplazmi AT bagryanskypa zastosuvannâzsuvnihtečíiŝogeneruûtʹsâelektrodamidlâpokraŝennâutrimannâplazmi AT prikhodkovv zastosuvannâzsuvnihtečíiŝogeneruûtʹsâelektrodamidlâpokraŝennâutrimannâplazmi |