Введение
Глава 1. Реконструкция равновесия плазмы в токамаках 10
1.1 Сферические токамаки 10
1.1.1 Концепция сферических токамаков, преимущества, физика, обоснования ...10
1.1.2 Сферические токамаки (закрытые, ныне действующие и проектируемые) 14
1.2 Равновесие плазмы в токамаках 17
1.3 Определение энергосодержания плазмы с помощью магнитной диагностики 26
1.4 Применение кода EFIT в экспериментах на токамаках 30
1.5 Постановка задачи 33
Глава.2 Описание установки и методика исследования37
2.1 Описание установки Глобус-М 37
2.1.1 Электромагнитная система 37
2.1.2 Вакуумная камера 42
2.2 Описание магнитной диагностики токамака Глобус-М 44
2.3 Описание кода равновесия EFIT 50
2.4 Описание оболочки для кода равновесия EFIT 55
2.4.1 Описание входных и выходных файлов 55
2.4.2 Описание оболочки кода 57
2.5 Методика исследования 66
2.5.1 Точность расположения и калибровка зондов 66
2.5.2 Расчетная проверка сигналов датчиков 67
2.5.3 Учет наводки от тороидального магнитного поля на магнитный зонд 68
2.5.4 Результаты оптимизации расположения датчиков, сопоставление с существующей системой 70
2.6 Условия сходимости задачи реконструкции. Ошибки измерении в коде EFIT 73
2.7. Обсуждения 74
Глава 3. Задача расчета равновесия 78
3.1 Измерение радиального положения плазмы 78
3.1.1 Описание диагностики на токамаке Глобус-М 78
3.1.2 Методики измерения радиального положения плазмы 79
3.2 Исследование равновесных магнитных конфигураций. Задача расчета равновесия 83
3.3 Диапазон магнитных конфигураций в эксперименте 86
3.3.1 Влияние центрального соленоида 86
3.3.2 Влияние обмотки PF2 90
3.3.3 Предельные режимы работы по вытянутости плазмы 92
3.3.4 Оценки диапазона перемещения точек выхода сепаратрисы на вакуумную камеру 94
3.4 Обсуждение 97
3.4.1 Анализ методики измерения вертикального положения плазменного шнура 97
3.4.2 Критерий определения энергосодержания плазмы из магнитных измерений 99
3.5 Методы управления плазмой в условиях малого аспектного отношения 100
Выводы 104
Глава 4. Задача реконструкции равновесия плазмы 106
4.1 Магнитная диагностика для реконструкции равновесия плазмы 106
4.2 Модель токамака Глобус-М 113
4.3 Результаты обработки экспериментов на токамаке Глобус-М с помощью кода равновесия EFIT 119
4.3.1 Результаты реконструкции равновесных магнитных конфигураций 119
4.3.2 Образование магнитной ямы в омическом режиме токамака Глобус-М 123
4.3.3 Влияние конфигурации плазмы на поток примеси 124
4.4. Оптимизация датчика вертикального управления 127
4.5 Оценки ошибки измерения формы и энергозапаса плазмы 129
Выводы 138
Заключение 140
Приложение обозначения 146
Литература 147
