Details

Настоящая работа посвящена синтетическому моделированию СВЧ диагностик полоидальной корреляционной рефлектометрии и усиленного рассеяния на примере условий токамака ФТ-2. Моделирование проводилось в линейном (борновском) приближении. Сигналы рассеяния вычислялись по теореме взаимности. Электрические поля, входящие в выражение для сигнала, вычислялись полноволновым кодом WaveTOP2d в модели холодной плазмы. Моделирование полоидальной корреляционной рефлектометрии проводилось с использованием реалистичных распределений флуктуаций плотности, сосчитанных гирокинетическим кодом ELMFIRE. Для диагностики усиленного рассеяния разработан алгоритм и написан компьютерный код для генерирования флуктуаций плотности плазмы. Разработан алгоритм подбора профиля частоты столкновений в модели холодной плазмы для адекватного описания эффективности рассеяния, полученной с учётом тепловых эффектов. Для обеих диагностик проведено сравнение величин, полученных в результате анализа синтетических сигналов рассеяния с аналогичными, полученными в результате анализа непосредственно флуктуаций плотности, и таким образом произведена верификация диагностик.

The research is devoted to the synthetic modeling poloidal correlation reflectometry and the enhanced scattering microwave diagnostics in the conditions of FT-2 tokamak. Modeling has been performed by linear (Born) approximation. The reciprocity theorem has been applied to obtain scattering signals. Electric fields have been calculated with the WaveTOP2d full-wave code in a cold plasma model. The poloidal correlation reflectometry modeling has been performed by using realistic density fluctuation distributions computed by gyrokinetic code ELMFIRE. For the enhanced scattering diagnostics, we have developed an algorithm and a code for generating plasma density fluctuations, and an algorithm for choosing collision frequency profile in the cold plasma model in order to provide an adequate description of scattering efficiency that would consider warm effects. Both types of diagnostics have been verified by comparing the quantities obtained through the analysis of synthetic scattering signals with the corresponding quantities obtained through the analysis of the density fluctuations alone.