2D–4D-моделирование проникновения нейтральных частиц в центр плазменного шнура в стеллараторе Л-2М. Верификация результатов с использованием кода ASTRA

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведена верификация разработанного авторами 2D-кода для расчета проникновения нейтральных частиц со стенки камеры в центр плазмы, создаваемой и удерживаемой в стеллараторе Л-2М. В диапазоне рабочих плотностей плазмы (1 × 1019 м–3 < ne < 3 × 1019 м–3) получено хорошее совпадение с результатами расчетов, выполненных с использованием кода ASTRA. Проведено 3D- и 4D-моделирование проникновения нейтральных частиц со стенки камеры в центр плазменного шнура. Показано, что 2D-моделирование дает завышенное значение концентрации нейтральных частиц в центре плазмы, по сравнению с 3D- и 4D-моделями, более приближенными к реальным распределениям ионов по скоростям.

Об авторах

А. И. Мещеряков

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: meshch@fpl.gpi.ru
Россия, Москва

И. А. Гришина

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Email: meshch@fpl.gpi.ru
Россия, Москва

Н. В. Касьянова

НИЦ «Курчатовский институт»; Московский физико-технический институт (НИУ)

Email: meshch@fpl.gpi.ru
Россия, Москва; Долгопрудный

Список литературы

  1. Du X.D., Van Zeeland M.A., Heidbrink W.W., and Su D. //Nucl. Fusion.2018. V. 58. 082006. doi: 10.1088/1741-4326/aac3a2
  2. Medley S.S. and Roquemore A.L. // Rev. Sci. Instrum. 2004. V. 75/ P. 3625. https://doi.org/10.1063/1.1788859.
  3. Tournianski M.R., Akers R.J., Carolan P.G., and Keeling D.L. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2005. V. 47. P. 671. doi: 10.1088/0741-3335/47/5/001
  4. Schneider P.A., Blank H., Geiger B., Mank K., Martinov S., Ryter F., Weiland M., Weller A., and the ASDEX Upgrade Team //Rev. Sci. Instum. 2015. V. 86. 073508. https://doi.org/10.1063/1.4926886.
  5. Karpushov A.N., Duval B.P., Schlatter C., Afanasyev V.I., and Chernyshev F.V. // Rev. Sci. Instrum. 2006. V. 77. 033504. https://doi.org/10.1063/1.2185151.
  6. Tang V., Liptac J., Parker R.R., Bonoli P.T., Fiore C.L., Granetz R.S., Irby J.H., Lin Y., Wukitch S.J., the Alcator C-Mod Team, Frenje J.A., Leiter R., McDuffee S., and Petrasso R.D. // Rev. Sci. Instrum. 2006.V. 77.083501. https://doi.org/10.1063/1.2238519.
  7. Fontdecaba J.M., Petrov S.Y., Nesenevich V.G., Ros A., Chernyshev F.V., McCarthy K.J., and Barcala J.M. // Rev. Sci. Instrum. 2014.V. 85. 11E803. https://doi.org/10.1063/1.4886434.
  8. Bakharev N.N., Melnik A.D., and Chernyshev F.V. // Atoms. 2023. V. 11, 53. doi: 10.3390/atoms11030053
  9. Ongena J.P.H.E., Voitsekhovitch I., Edvard M., and McCune D. // Fusion Sci. Technol. 2012. V. 61. P. 180. https://doi.org/10.13182/FST12-A13505.
  10. Миронов М.И., Чернышев Ф.В., Афанасьев В.И., Мельник А.Д., Наволоцкий А.С., Несеневич В.Г., Петров М.П., Петров С.Я. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. C. 29. doi: 10.31857/S0367292121010108 [Mironov M.I., Chernyshev F.V., Afanasyev V.I., Melnik A.D., Navolotsky A.S., Nesenevich V.G., Petrov M.P., and Petrov S.Ya. // Plasma Phys. Rep. 47, 18 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063780X21010104.]
  11. Mironov M.I., Afanasyev V.I., Murari A., Santala M., Beaumont P., and JET-EFDA contributors // Plasma Phys. Control. Fusion 52, 105008 (2010). doi: 10.1088/0741-3335/52/10/105008
  12. Mitosinkova K., Melnik A., Tomes M., Stockel J., Janky F., Komm M., Imrisek M., Hacek P., Varju J., and Weinzettl V. // Proc. of the 1st EPS Conference on Plasma Diagnostics, Frascati. 2015. P. 074. https://doi.org/10.22323/1.240.0074.
  13. Balbin R., Tabares F., Tribaldos V., Petrov S., and TJ-II Team // Proc. 30th EPS Conf. Controlled Fusion and Plasma Physics, St. Petersburg, 2003, ECA. 27A, P-1.23.
  14. Abrakov V.V., Akulina D.K., Andryukhina E.D., Batanov G.M., Berezhetskij M.S., Danilkin I.S., Donkaya N.P., Fedyanin O.I., Gladkov G.A., Grebenshchikov S.E., Harris J.H., Kharchev N.K., Kholnov Yu.V., Kolik L.V., Kovrizhnykh L.M., et al. // Nucl. Fusion.1997. V. 37. P. 233. doi: 10.1088/0029-5515/37/2/I08
  15. Петров М.П. // Физика плазмы. 1976. Т. 2. С. 371. [Petrov M.P. // Sov. J. Plasma Phys. 2, 201 (1976).]
  16. Мещеряков А.И., Вафин И.Ю., Гребенщиков С.Е., Гришина И.А. // Физика плазмы. 2023. T. 49. C. 1070. [Meshcheryakov A.I., Vafin I.Yu., Grebenshchikov S.E., and Grishina I.A. // Plasma Phys. Rep. 49, 1162 (2023)]
  17. Pereverzev G.V. and Yushmanov P.N. // Preprint IPP 5/98 (Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching, 2002).
  18. Днестровский Ю.Н., Костомаров Д. П. Математическое моделирование плазмы. М.: Наука, 1993. [Dnestrovskij Y.N. and Kostomarov D.P. Numerical Simulation of Plasmas. Berlin: Springer-Verlag, 1985; M.: Nauka, 1993.]
  19. Извозчиков А.Б., Петров М.П. // Физика плазмы. 1976. Т. 2. С. 212. [Izvozchikov A.B. and Petrov M.P. // Sov. J. Plasma Phys. 2, 117 (1976).]
  20. Мирнов С.В., Семенов И.Б.// Атомная энергия. 1970. T. 28. C. 129. [Mirnov S.V. and Semenov I.B. // Sov. At. Energy 28, 160 (1970). https://doi.org/10.1007/BF01162614.]
  21. Гордеев Ю.С., Зиновьев А.Н., Петров М.П. //Письма в ЖЭТФ. 1977. Т. 25. Вып. 4. С. 223. [Gordeev Yu.S., Zinov’ev A.N., and Petrov M.P. // JETP Lett. 25, 204 (1977).]
  22. Freeman R.L. and Jones E.M. // Report CLM-R-137 (Culham Center for Fusion Energy, Oxford, 1974).
  23. Абрамов В.А., Вихрев В.В., Погуце О.П. //Физика плазмы. 1977. Т. 3. № 3. C. 512. [Abramov V.A., Vikhrev V.V., and Pogutse O.P. // Sov. J. Plasma Phys. 3, 288 (1977).]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024