Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Энергетика -> Бейтман Г. -> "МГД-Неустойчивости" -> 72

МГД-Неустойчивости - Бейтман Г.

Бейтман Г. МГД-Неустойчивости. Под редакцией Шафранова В.Д. — М.: Энергоиздат, 1982. — 198 c.
Скачать (прямая ссылка): mgdneust1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 84 >> Следующая

Очевидно, что для того, чтобы можно было сделать более убедительное сравнение теории и эксперимента, необходимо получить нз эксперимента точные профили и использовать в теоретических предсказаниях эти реальные профили.
§ 11.3. НЕУСТОЙЧИВОСТЬ СРЫВА
Замечательный эксперимент по неустойчивостям срыва был выполнен на токамаке «Пульсатора в Гаршинге (ФРГ). Этот тока-мак оборудован системой винтовых обмоток т = 2, л=1, окружающих плазму. По мере увеличения тока в этих винтовых обмотках прежде всего прекращается вращение колебаний Мирнова^ а появление неустойчивости срыва на значительное время задерживается, хотя плазма во всех других отношениях была близка к срыву (рис. 11.4), Из аналогичных экспериментов па токамаке АТС в Принстоне было установлено, что изменяется именно вращение колебаний Мирнова, а не их амплитуда, так как после выключения винтового поля колебания восстанавливаются при их обычной амплитуде, Если вернуться к экспериментам на «Пульсаторе», то было установлено, что, если внешние винтовые токи увеличивать дальше, наблюдается четкий порог, на котором запускается неустойчивость срыва, даже в разрядах, которые в обыч-
176
tipcat ei
Рис. 11,4. Наложенное винтовое магнитное поле в токамаке «Пульсатор» сначала останавливает вращение колебаний Мир-нова, а затем вызывает неустойчивость срыва [19]
ных условиях не приводят к срыву.
Следовательно, наложенное винтовое магнитное поле может либо задержать, либо запустить неустойчивость срыва, в зависимости от амплитуды этого поля.
Объяснение такому поведению предложили Лакнер и Каргер [20]. Их работа основана на предположении, что неустойчивость срыва начинается, когда магнитный остров т = 2, /г=1 внутри плазмы становится слишком широким. Остров т~ 2 взаимодействует с диафрагмой или с островом m=lt
связанным с пилообразными колебаниями, а также с другими островами щ>2, л>1, что будет описано более подробно позже. Наложенное извне винтовое поле приводит к образованию острова т = 2 с контролируемой шириной в противоположность естественному острову, вызванному тиринг-модой. Если искусственный остров получился очень широким, он взаимодействует с диафрагмойу охлаждая край плазмы и заставляя ток протекать в таком узком канале, что при этом в большой области становится неустойчивой мода т=\, вызывая тем самым срыв. Если искусственный остров сделать меньше, он уплощает профиль тока на поверхности ? = 2 и уменьшает .там шир, так что тиринг-мода 'm — 2t ;л=1 растет более медленно, затягивая при этом срыв. Естественный срыв нроисходит только тогда, когда параметры плазмы позволяют острову тиринг-моды т = 2 стать слишком широким.
Предположение о том, что неустойчивость срыва вызывается магнитным островом т — 2, взаимодействующим с другими структурами внутри плазмы, было высказано многими авторами и получает все большее подтверждение, основанное на экспериментальных данных («Пульсатор» (19], TFP [21]). Например, детальный анализ сигнала мягкого рентгеновского излучения, проделанный фон Гелером {1I]1 установил, что неустойчивость срыва начинается с уплощения температуры на поверхности ^ = 2, которое распространяется от нее в обоих направлениях и сопровождается через 200 мке отрицательным выбросом на напряжении. Многочисленные измерения с помощью магнитных зондов, сделанные на менее крупном токамаке LT-3 Хатчинсоном [22], показали, что расширение профиля тока начинается между поверхностями q = 2 и q—h как показано на рис. 11.5. Непосредственно перед срывом в магнитном сигнале на краю плазмы развивается сильное возмущение т = 2, которое быстро превращается в более сложное возмущение, как показано на рис. 11.6, в работе с соавт. [24].
177
Ptjc. 11,5 Временная эволюция плотности продольного тока как функции малого радиуса z во время неустойчивости срыва на токамаке LT-3 в Канберре (Лпстра-лия) [22]
W
S
2
і
Магнитные острова могут взаимодействовать друг с другом і несколькими способами. Наиболее сильный тип взаимодействия происходит, когда острова перекрываются. Вычисления Финна [25] показывают, что когда магнитные острова тесно сводятся вместе, между взаимодействующими островами образуется кольцеобразная область, заполненная эргодически (т. е. хаотически) блуждающими силовыми линиями, которая быстро расширяется н заполняет всю область перекрытия островов. Временная зависимость этого процесса пока неполностью ясна. Даже если острова находятся довольно далеко, всюду, где фурье-компоненты комбинационного возмущения резонируют с локальной величиной q в острове, в первоначальных островах формируются вторичные островки, Речестер и Стикс [26] показали, что эти вторичные островки скапливаются в пограничном слое около сепаратрисы исходного острова и пограничный слой быстро расширяется при увеличении взаимодействия. В дополнение к этому взаимодействию острова с током могут притягиваться друг к другу, причем наиболее сильно в области около внешнего края тора, где они расположены ближе [19, 27]. В этих областях за счет процесса перс-замыкания силовых линий, которое происходит из-за конечной проводимости плазмы, острова сливаются вместе с наибольшей вероятностью.
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 84 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed