Важной задачей в области управляемого термоядерного синтеза является достижение устойчивого режима работы термоядерного реактора. Препятствием на пути к этой цели в установках с магнитным удержанием плазмы (токамаках) являются краевые локализованные моды (ELM), возникающие при достижении определенных параметров плазмы и приводящие к потерям энергии и частиц из области удержания, а также к повышенной тепловой нагрузке на стенку и дивертор установок. Большую роль в разработке методов борьбы с данными явлениями играет изучение пространственной структуры ELM в виденитевидных образований (филаментов). Особенный интерес представляет собой изучение ELM в сферических токамаках, являющихся перспективной основой как для термоядерной электростанции, так и для термоядерного источника нейтронов. В данной работе исследуются свойства нитевидных структур плазмы (филаментов), возникающих во время различных типов ELM при проведении экспериментов на сферическом токамаке ”Глобус-М2”. Для исследования используется диагностика допплеровского обратного рассеяния, способная регистрировать филаменты в плазме токамака и специальное программное обеспечение для обработки сигналов данной диагностики. Получены данные о перпендикулярной к линиям магнитного поля скорости и перпенидикулярном размере филаментов. Проведено сравнение филаментов, обнаруженных во время синхронизованных и десинхронизованных с пилообразными колебаниями ELM. Показано, что филаменты во время разных типов ELM значительно отличаются по перпендикулярной скорости, а также по радиальному размеру. Полученные результаты сравнены с результатами исследования филаментов на других токамаках. Полученные результаты могут быть использованы в дальнейших исследованиях пространственной структуры ELM.

The subject of the graduate qualification work is “Investigation of the filaments during ELM by Doppler backscattering on «Globus-M2» tokamak”. An important goal in the field of controlled fusion is achieving a long-lasting steady-state operation of a fusion reactor. A serious obstacle to this goal in plasma confinement devices, including tokamaks, is edge-localized modes (ELMs) that occur when certain plasma parameters are reached and result in energy and particle losses from the confinement area, as well as an increased thermal load on the wall and divertor of the devices. Spatial structure of ELMs in the form of filaments investigation plays a major role in developing methods for combating these phenomena. It is particularly interesting to study ELM in spherical tokamaks, which are a promising basis for both a fusion power plant and a fusion neutron source. This paper studies the parameters of filaments which occurs during various types of ELMs during experiments on the spherical tokamak ”Globus-M2.”For the study, Doppler backscattering diagnostics is used, which is capable of registering filaments in the tokamak plasma and special software for signal processing of this diagnostics. Data on the perpendicular speed to the magnetic field lines and perpendicular size were obtained. A comparison is made of filaments detected during ELM, synchronized and desynchronized with sawtooth oscillations. It is shown that the filaments during different types of ELM differ significantly in the velocity perpendicular to the magnetic field lines, as well as in the radial size. The results obtained are compared with the results of the study of filaments on other spherical tokamaks. The results obtained can be used in further studies of ELMs and their spatial structure.

• Введение
• Глава 1. Обзор литературы
  • Локализованные краевые моды
  • ELM и филаменты
  • ELM на токамаке Глобус-М2
  • Выводы из обзора литературы и постановка задач
• Глава 2. Метод проведения эксперимента
  • Метод допплеровского обратного рассеяния
  • Регистрация филаментов с помощью метода Допплеровского обратного рассеяния
  • Схема диагностики допплеровского обратного рассеяния на токамаке Глобус-М2
  • Обработка сигналов диагностики допплеровского обратного рассеяния
• Глава 3. Результаты анализа филаментов
  • Исследования филаментов в синхронизованных ELM
  • Исследование филаментов в десинхронизованных ELM
• Заключение
• Список литературы