"Исследования нагрева и удержания плазмы в токамаках".

В результате экспериментов по омическому и инжекционному нагреву на токамаке ТУМАН-3М была исследована физика формирования транспортных барьеров. Установлено, что инжекционный нагрев в сценарии по току приводит к большему увеличению ионной температуры и энергосодержания плазмы, чем сценарий против тока. При использовании боронизации получены токи до 160 кА и плотности до 51019 м-3. При численном моделировании обеспечивалась точность воспроизведения экспериментальных результатов не хуже 10-15 %.
В режиме омического нагрева на токамаке Глобус-М получены токи до 300 кА и плотности до 6 1019м-3. При этом запас энергии плазменного шнура не превышает ~1-3 кДж, а значение относительного давления плазмы ~2-5%. В экспериментах на токамаке ФТ-2 исследованы омический и ВЧ методы нагрева плазмы. Подтверждена модель подавления турбулентности при возникновении радиально неоднородного электрического поля. При помощи численного моделирования показано значительное улучшение удержания плазмы при наличии транспортного барьера, инициированного отключением ВЧ мощности. Показано, что без применения ВЧ нагрева или динамического воздействия на профиль плотности тока невозможно достичь предельных для установки отношений газокинетического давления к давлению магнитного поля.
С помощью теоретического анализа и численного моделирования исследованы зависимости радиального электрического поля в токамаке от геометрии и от наличия острова на рациональной магнитной поверхности. При совпадении двух сепаратрис обнаружен резкий пик радиального электрического поля на внутреннем обводе, который может приводить к подавлению турбулентности. Осуществлены расчеты радиального поля вблизи магнитного острова на рациональной магнитной поверхности с малыми m и n.