Данная работа посвящена комплексному моделированию экспериментов на токамаке «ФТ-2», учитывающие как эволюцию главных параметров плазменного шнура, так и их радиальные профили. В основу процесса легла система «сцепленных» транспортного (ASTRA) и лучевого кодов (FRTС), позволяющих проследить за генераций тока увлечения, а также полноволновых систем (GRILL3D) способных рассчитать спектр излучаемых волн. Как известно, для достижения стационарного и устойчивого режима работы термоядерного реактора необходимо пропускать ток по плазме. Омический ток, создаваемый внешним индуктором, не способен протекать бесконечно долго, в связи с этим важным аспектом в развитие токамаках стало исследование и создание методов, способных устранить эту проблему. Именно поэтому данная работа направлена на исследование генерации тока безындукционным способом, основанным на передаче продольного импульса от нижнегибридной волны к электронам по механизму Ландау. Как итог, было проведено несколько расчетов экспериментов на токамаке «ФТ-2», получены радиальные и полоидальные профили энергопоглощения. Проведено сравнение рассчитанного напряжения на обходе токамака с экспериментальным, дана оценка величин подсадки и генерируемого тока увлечения. К тому же, было упомянута важность учета остаточного электрического поля на генерацию тока нижнегибридными волнами. Полученные результаты могут послужить для дальнейшего сравнения спектров тормозного излучения, полученных экспериментальной группой токамака «ФТ-2», с рассчитанными при помощи функций распределения электронов по скоростям.

This work is devoted to complex modeling of experiments on the FT-2 tokamak, taking into account both the evolution of the main parameters of the plasma column and their radial profiles. The process is based on a system of «linked» transport (ASTRA) and beam codes (FRTС), which allow tracking the generation of entrainment current, as well as full-wave systems (GRILL3D) capable of calculating the spectrum of emitted waves. As is known, to achieve a stationary and stable operating mode of a thermonuclear reactor, it is necessary to pass current through the plasma. The ohmic current created by an external inductor is not able to flow indefinitely; therefore, an important aspect in the development of tokamaks was the research and creation of methods that can eliminate this problem. That is why this work is aimed at studying the generation of current in a non-inductive manner, based on the transfer of a longitudinal impulse from the lower hybrid wave to electrons according to the Landau mechanism. As a result, several calculations of experiments on the FT-2 tokamak were carried out, and radial and poloidal energy absorption profiles were obtained. The calculated voltage on the bypass of the tokamak is compared with the experimental one, and the values of the boost and the generated entrainment current are estimated. In addition, the importance of taking into account the residual electric field on current generation by lower hybrid waves was mentioned. я The results obtained can serve for further comparison of the bremsstrahlung spectra obtained by the experimental group of the tokamak «FT-2» with those calculated using electron velocity distribution functions.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • Необходимость дополнительной генерации тока по плазме
  • Выводы и постановка задач
• ГЛАВА 2. НИЖНЕГИБРИДНЫЙ ТОК УВЛЕЧЕНИЯ
  • Теоретическая модель
    • Уравнения электромагнитного поля в поляризующих и намагничивающих средах
    • Плазма как среда с пространственной и временной дисперсией
    • Тензор комплексной диэлектрической проницаемости. Диаграмма КМА
    • Волновые процессы в промежуточном диапазоне
    • Ток увлечения (Current drive)
  • Техника генерации безындукционного тока
    • Токамак <<ФТ-2>>
    • Устройства ввода СВЧ-мощности
• ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
  • Экспериментальное исследование и реконструкция равновесия
    • Обработка экспериментальных данных
    • Восстановление магнитных поверхностей
  • Численное исследование
    • Схема моделирования
    • Результаты моделирования
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ