Details

Данная работа посвящена исследованию влияния структуры спектра стартовых замедлений антенны на эффективность генерации нижнегибридного тока увлечения для токамака Т-15МД. Целью работы является детальное изучение синергетического эффекта в спектре стартовых замедлений антенны типа PAM Grill. В качестве методов исследования применено численное моделирование на основе связки транспортных и лучевых кодов ASTRA, FRTC, а также программная обработка спектральных данных. Спектры стартовых замедлений волн рассчитывались с помощью кода GRILL3D. В работе впервые проведён детальный анализ синергетического эффекта для многомодовой антенны токамака Т-15МД, и были получены значения тока увлечения на этом токамаке. Показано, что совместное действие спектральных пиков генерирует ток, существенно превышающий сумму индивидуальных вкладов. Раскрыт механизм формирования синергии — многокаскадное ускорение электронов, при котором второстепенные пики переносят частицы из тепловой области в резонанс с основными максимумами. Основной вывод заключается в том, что аддитивная модель генерации тока не отражает реальную физическую картину. Учёт синергетического эффекта всех спектральных компонент, включая второстепенные пики, необходим для точного моделирования. Результаты могут быть использованы для оптимизации антенных систем и выбора рабочих фазировок на токамаке Т-15МД, а также при проектировании систем LHCD для перспективных термоядерных реакторов.

The given work is devoted to studying the influence of the structure of the start slowdowns spectrum of the antenna on the efficiency of lower hybrid current drive generation for the T-15MD tokamak. The aim of the work is a detailed study of the synergistic effect in the start slowdowns spectrum of a PAM Grill type antenna. As research methods, numerical modeling based on the coupling of transport and ray-tracing codes ASTRA and FRTC, as well as software processing of spectral data, were applied. The start slowdowns spectra of the waves were calculated using the GRILL3D code. For the first time, a detailed analysis of the synergistic effect for the multimode antenna of the T-15MD tokamak has been carried out in this work, and the current drive values for this tokamak have been obtained. It is shown that the joint action of the spectral peaks generates a current that significantly exceeds the sum of individual contributions. The mechanism of synergy formation is revealed: a multi-stage acceleration of electrons, in which secondary peaks transfer particles from the thermal region into resonance with the main maxima. The conclusion is that the additive model of current generation does not reflect the actual physical picture. Taking into account the synergistic effect of all spectral components, including secondary peaks, is necessary for accurate modeling. The results can be used to optimize antenna systems and select operating phasings on the T-15MD tokamak, as well as in the design of LHCD systems for prospective fusion reactors.