بررسي تابع توزيع ذرات در پلاسماي همجوشي و ميرايي امواج برنشتاين در NSTX

Studying of electron distribution function in hot plasma and Electron Bernstein Wave damping on NSTX

در سال 1999 در آزمايشگاه فيزيك پلاسماي پرينستون PPPL از پروژ ه اي پرده برداري شد كه به عقيد هي بسياري از طراحان راكتور يك شاهكار مهندسي به حساب مي آمد NSTX راكتوري كروي بود كه قابلي تهاي منحصر بفردي را نشان مي داد. برخلاف راكتورهاي بزرگ اين راكتور تنها با ميدان مغناطيسي در حدود 0/5 تسلا كار م يكند. اين موضوع يك گام بزرگ درحل مسئله محصور سازي پلاسما به حساب م يآمد. باتوجه به شعاع كم، اين نوع راكتور شرايطي بسيار پايدارتر و چگا لتر را نسبت به همتايان بزرگ خود نشان مي داد. به طوري كه پلاسماي دروني آن را با پلاسماي فوق چگال تقريب مي زنند. استفاده از امواج الكترومغناطيسي در بحث گرمادهي و در بحث تعيين پارامترهاي پلاسما دراين راكتورها اهميت زيادي دارد. اما اين مسئله باعث شده تا تئوري امواج در برهمكنش با پلاسما به شكل گسترد هاي توسعه يابد. بر طبق اين نظريه تنها در صورتي امواج مي توانند به درون پلاسما راه يابند كه تحت فرآيند تبديل مد در لاي هاي از پلاسما موسوم به لايه UHR در لبه بيروني پلاسما قرار گيرند. در اين لايه امواج مشخصي كه در پلاسما جريان مي يابند بر انگيخته شده و نهايتا باعث انرژي دهي به سيستم ذرات م يشوند. با شبيه سازي اين لايه، تابع توزيع الكترونهامحاسبه وچگالي توان راكتور را برابر 12-11 مگاوات برمتر مكعب به دست آورديم كه با مقدار اندازه گيري شده توافق خوبي دارد.

At 1999 in PPPL a new generation of fusion reactors was unveiled which presented some extraordinary characteristics. NSTX was a spherical torus that provided so compact and high confined plasma, just by means of 0.5 T magnetic fields. For this respect it was a feat. With respect of its small radius it yields so stable plasma so that its plasma is estimated by an over dense plasma. X and O and Bernstein waves are the most important waves to heat plasma. According to wave theory in plasma environment an X or O waves can convert to a Bernstein wave in a special out layer so called UHR. By simulation of this layer we have calculated power density as 11-12 MW/M3 which is in good agreement with experiment.