Данная работа посвящена исследованию стабилизирующего влияния увеличения эффективного заряда на развитие краевых неустойчивостей в токамаке Глобус-М2. На установке Глобус-М2 наблюдался переход десинхронизованных с пилообразными колебаниями срывов краевых неустойчивостей в синхронизованные срывы, при этом профили электронной температуры и плотности в краевой области не изменились. В работе проверяется гипотеза, согласно которой стабилизация пилинг-баллонной моды связана с повышением плотности бутстреп тока при увеличении эффективного заряда. Также было проверено стабилизирующее влияние уменьшения числа Лундквиста при увеличении эффективного заряда (Zeff) на развитие неустойчивости. Расчет инкремента ПБ неустойчивости был выполнен с помощью кода BOUT++. Полученные диаграммы устойчивости показали, что изменения плотности бутстреп тока, вследствие увеличения эффективного заряда, недостаточно для того, чтобы повлиять на характер поведения неустойчивости. Рассчитанный инкремент неустойчивости для случаев эффективного заряда Zeff = 1.1, Zeff = 2.3 и Zeff = 3.5 различается не более чем на 5%. Расчет показал, что уменьшение числа Лундквиста при увеличении эффективного заряда, может оказывать стабилизирующее влияние на пилинг-баллонную неустойчивость на токамаке Глобус-М2. При увеличении эффективного заряда от 1.7 до 4.1 число Лундквиста снижается от 5∙105 до 2∙105, что приводит к уменьшению инкремента в два раза.

The topic of the graduate qualification work is “Impact of the effective charge on edge localized modes at the Globus-M2 tokamak”. The given work is devoted to research of the stabilizing impact of the effective charge increase on edge localized modes at the Globus-M2 tokamak. There are evidence of transition from desynchronized ELMs phase with the reconnections to synchronized phase ones is observed at the Globus-M2 tokamak when an impurity enters the plasma. At the same time, electron density and temperature profiles did not change in the edge plasma region. In the thesis the connection between the effective charge and the instability increment via bootstrap current was investigation. In addition, stabilizing effect of the Lundquist number reduction was studied. Peeling-ballooning mode simulations were carried out using BOUT++ code. The calculated increment for the Zeff = 1.1, Zeff = 2.3 and Zeff = 3.5 cases differs insignificantly (by less than 5%). Therefore, the change of bootstrap current caused by impurity is not sufficient to stabilize peeling-balooning mode. It was shown that effective charge impact on Lunquist number might stabilize the instability. With the effective charge increase from 1.7 to 4.1 Lunquist number drops from 5∙105 to 2∙105 what leads to the instability increment halving. It shows that peeling-baloooning instability can be stabilized by increase of the effective charge at the Globus-M2 tokamak.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
• 1.1 Краевые неустойчивости
• 1.1.1 Классификация краевых неустойчивостей
• 1.2 Пилинг-баллонная мода
• 1.3 Контроль краевых неустойчивостей с помощью уве
• 1.4 Наблюдение краевых неустойчивостей на токамаке
• 1.4.1 Токамак Глобус-М2
• 1.4.2 Наблюдение краевых неустойчивостей на токама
• 1.5 Цель работы
• ГЛАВА 2. МЕТОДЫ
• ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ КРАЕВЫХ НЕУСТОЙЧ
• 3.1 Диаграмма устойчивости пилинг-балонной неустой
• 3.2 Зависимость инкремента пилинг-баллонной неусто
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ