Классификация краевых неустойчивостей на токамаке Глобус-М2
- Авторы: Солоха В.В.1, Петров Ю.В.2, Пономаренко А.М.3, Сахаров Н.В.2, Тельнова А.Ю.2, Ткаченко Е.Е.2, Токарев В.А.2, Толстяков С.Ю.1, Тюхменева Е.А.2, Хромов Н.А.2, Новохацкий А.Н.1, Минаев В.Б.2, Киселев Е.О.2, Курскиев Г.С.2, Яшин А.Ю.1,3, Балаченков И.М.1, Варфоломеев В.И.1, Воронин А.В.1, Гусев В.К.2, Горяинов В.Ю.1, Дьяченко В.В.1, Жильцов Н.С.2, Щеголев П.Б.2
-
Учреждения:
- Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
- Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
- Политехнический университет Петра Великого
- Выпуск: Том 49, № 4 (2023)
- Страницы: 322-331
- Раздел: ТОКАМАКИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0367-2921/article/view/139563
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292122601540
- EDN: https://elibrary.ru/FKNQKA
- ID: 139563
Цитировать
Аннотация
Cреди наблюдаемых на Глобус-М2 периферийных неустойчивостей выделяют краевые неустойчивости двух типов: синхронизированные и десинхронизированные с пилообразными колебаниями. Десинхронизированные срывы появляются в режимах, характеризующихся высокими значениями давления в пьедестале pped > 3 кПа, и наблюдаются в разрядах с тороидальным магнитным полем BT > 0.6 Т и током по плазме IP > 0.3 МА. Десинхронизированные срывы краевой неустойчивости относятся к типу 3/5 с доминирующим влиянием пилинг-моды. Синхронизированные срывы наблюдались в более широком диапазоне параметров разряда, в том числе при BT < 0.6 Т и IP < 0.3 МА. Расчеты устойчивости пилинг-баллонной (ПБ) моды показали, что при ширине пьедестала ψnorm = = 0.09 и pped > 3.5 кПа возможна дестабилизация ПБ-моды без дополнительного воздействия. Экспериментальные данные указывают на доминирующую роль микротиринговой неустойчивости в пьедестале. Микротиринговая мода не позволяет пьедесталу Глобуса-М2 достичь состояния неустойчивой кинетической баллонной моды, что объясняет низкую предиктивную силу модели EPED в токамаке Глобус-М2.
Ключевые слова
Об авторах
В. В. Солоха
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: erina.tkachenko@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
Ю. В. Петров
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: min-anat@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. М. Пономаренко
Политехнический университет Петра Великого
Email: yu.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
Н. В. Сахаров
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: nikolay.sakharov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. Ю. Тельнова
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: Nikolay.Khromov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
Е. Е. Ткаченко
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: Nikolay.Khromov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
В. А. Токарев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: Nikolay.Khromov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
С. Ю. Толстяков
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: yu.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
Е. А. Тюхменева
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: min-anat@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
Н. А. Хромов
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: Nikolay.Khromov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. Н. Новохацкий
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: erina.tkachenko@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
В. Б. Минаев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: min-anat@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
Е. О. Киселев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: min-anat@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
Г. С. Курскиев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: min-anat@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. Ю. Яшин
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе; Политехнический университет Петра Великого
Email: yu.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург; Россия, Санкт-Петербург
И. М. Балаченков
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: bakharev@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
В. И. Варфоломеев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: bakharev@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
А. В. Воронин
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: yu.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
В. К. Гусев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: min-anat@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
В. Ю. Горяинов
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: yu.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
В. В. Дьяченко
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Email: yu.petrov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
Н. С. Жильцов
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Email: Nikolay.Khromov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург
П. Б. Щеголев
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: min-anat@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
Список литературы
- Leonard A.W. // Phys. Plasmas 2014. 21 090501. https://doi.org/10.1063/1.4894742
- Wagner F., Fussmann G., Grave T., Keilhacker M., Kornherr M., Lackner K., McCormick K., Müller E.R., Stäbler A., Becker G., Bernhardi K., Ditte U., Eberha-gen A., Gehre O., Gernhardt J., Gierke G.v., Glock E., Gruber O., Haas G., Hesse M., Janeschitz G., Karger F., Kissel S., Klüber O., Lisitano G., Mayer H.M., Meisel D., Mertens V., Murmann H., Poschenrieder W., Rapp H., Röhr H., Ryter F., Schneider F., Siller G., Smeulders P., Söldner F., Speth E., Steuer K.-H., Szymanski Z., Vollmer O. // Phys. Rev. Lett. 1984. 53. 1453. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.53.1453
- Wilson H.R., Cowley S.C. // Phys. Rev. Lett. 2004. 92. 175006 https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.92.175006
- Lampert M., Diallo A., Myra J.R., Zweben S.J. // Phys. Plasmas 2021. 28. 022304 https://doi.org/10.1063/5.0031322
- Snyder P.B., Wilson H.R., Ferron J.R., Lao L.L., Leonard A.W., Osborne T.H., Turnbull A.D., Mossessian D., Murakami M., Xu X.Q. // Phys. Plasmas. 2002. 9 2037 https://doi.org/10.1063/1.1449463
- Snyder P.B., Groebner R.J., Hughes J.W., Osborne T.H., Beurskens M., Leonard A.W., Wilson H.R., Xu X.Q. // Nucl. Fusion 2011. 51. 103016 https://doi.org/10.1088/0029-5515/51/10/103016
- Loarte A., Becoulet M., Saibene G., Sartori R., Camp-bell D.J., Eich T., Herrmann A., Laux M., Suttrop W., Alper B., Lomas P.J., Matthews G., Jachmich S., Ongena J., Innocente P. and EFDA- JET Workprogramme Collaborators // Plasma Phys. Control. Fusion 2022. 44. 1815. https://doi.org/10.1088/0741-3335/44/9/303
- Zohm H., Osborne T.H., Burrell K.H., Chu M.S., Doyle E.J., Gohil P., Hill D.N., Lao L.L., Leonard A.W., Taylor T.S., Turnbull A.D. // Nucl. Fusion 1995. 35 543. https://doi.org/10.1088/0029-5515/35/5/I05
- Kass T., Günter S., Maraschek M., Suttrop W., Zohm H. and ASDEX Upgrade Team // Nucl. Fusion 1998. 38. 111. https://doi.org/10.1088/0029-5515/38/1/310
- Saarelma S., Hender T.C., Kirk A., Meyer H., Wilson H.R., and MAST Team // Plasma Phys. Control. Fusion 2007. 49. 31. https://doi.org/10.1088/0741-3335/49/1/003
- Maingi R., Bush C.E., Fredrickson E.D., Gates D.A., Kaye S.M., LeBlanc B.P., Menard J.E., Meyer H., Mueller D., Nishino N., Roquemore A.L., Sabbagh S.A., Tritz K., Zweben S.J., Bell M.G., Bell R.E., Biewer T., Boedo J.A., Johnson D.W., Kaita R., Kugel H.W., Maqueda R.J., Munsat T., Raman R., Soukhanovskii V.A., Stevenson T., Stutman D. // Nucl. Fusion 2005. 45. 1066. https://doi.org/10.1088/0029-5515/45/9/006
- Zohm H. // Plasma Phys. Control. Fusion 1996. 38. 105. https://doi.org/10.1088/0741-3335/38/2/001
- Maingi R. // Phys. Plasmas. 2006. 13. 092510. https://doi.org/10.1063/1.2226986
- Lang P.T., Loarte A., Saibene G., Baylor L.R., Becou-let M., Cavinato M., Clement-Lorenzo S., Daly E., Evans T.E., Fenstermacher M.E., Gribov Y., Horton L.D., Lowry C., Martin Y., Neubauer O., Oyama N., Schaf-fer M.J., Stork D., Suttrop W., Thomas P., Tran M., Wilson H.R., Kavin A., Schmitz O. // Nucl. Fusion. 2013. 53. 043004. https://doi.org/10.1088/0029-5515/53/4/043004
- Solokha V.V., Kurskiev G.S., Bulanin V.V., Petrov A.V., Tolstyakov S.Yu., Mukhin E.E., Gusev V.K., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Tokarev V.A., Khromov N.A., Patrov M.I., Bakharev N.N., Sladkomedova A.D., Telnova A.Yu., Shchegolev P.B., Kiselev E.O., Yashin A.Yu. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. 1094. 012002. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1094/1/012002
- Bulanin V.V., Kurskiev G.S., Solokha V.V., Yashin A.Yu., Zhiltsov N.S. // Plasma Phys. Control. Fusion 2021. 63. 122001. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac36a4
- Minaev V.B., Gusev V.K., Sakharov N.V., Varfolomeev V.I., Bakharev N.N., Belyakov V.A., Bondarchuk E.N., Brunkov P.N., Chernyshev F.V., Davydenko V.I., Dyachen-ko V.V., Kavin A.A., Khitrov S.A., Khromov N.A., Kise-lev E.O., Konovalov A.N., Kornev V.A., Kurskiev G.S., Labusov A.N., Melnik A.D., Mineev A.B., Mironov M.I., Miroshnikov I.V., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Rozhan-sky V.A., Saveliev A.N., Senichenkov I.Yu., Shchego-lev P.B., Shcherbinin O.N., Shikhovtsev I.V., Sladkomedova A.D., Solokha V.V., Tanchuk V.N., Telnova A.Yu., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Zhilin E.G. // Nucl. Fusion 2017. 57. 066047. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa69e0
- Gusev V.K., Golant V.E., Gusakov E.Z., D’yachenko V.V., Irzak M.A., Minaev V.B., Mukhin E.E., Novokhatskii A.N., Podushnikova K.A., Razdobarin G.T., Sakharov N.V., Tregubova E.N., Uzlov V.S., Shcherbinin O.N., Belya-kov V.A., Kavin A.A., Kostsov Yu.A., Kuz’min E.G., Soikin V.F., Kuznetsov E.A., Yagnov V.A. // Tech. Phys. 1999. 44. 1054. https://doi.org/10.1134/1.1259469
- Kurskiev G.S., Gusev V.K., Sakharov N.V., Petrov Yu.V., Bakharev N.N., Balachenkov I.M., Bazhenov A.N., Chernyshev F.V., Khromov N.A., Kiselev E.O., Kriku-nov S.V., Minaev V.B., Miroshnikov I.V., Novokhatskii A.N., Zhiltsov N.S., Mukhin E.E., Patrov M.I., Shulyatiev K.D., Shchegolev P.B., Skrekel O.M., Telnova A.Yu., Tkachenko E.E., Tukhmeneva E.A., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Varfolomeev V.I., Voronin A.V., Goryai-nov V.Yu., Bulanin V.V., Petrov A.V., Ponomarenko A.M., Yashin A.Yu., Kavin A.A., Zhilin E.G., Solovey V.A. // Nucl. Fusion 2022. 62. 016011. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac38c9
- Yashin A., Bulanin V., Petrov A., Ponomarenko A. // A-ppl. Sci. 2021. 11. 8975. https://doi.org/10.3390/app11198975
- Sakharov N.V., Voronin A.V., Gusev V.K., Kavin A.A., Kamenshchikov S.N., Lobanov K.M., Minaev V.B., Novokhatsky A.N., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Shchego-lev P.B. // Plasma Phys. Rep. 2015. 41. 997. https://doi.org/10.1134/S1063780X15120120
- Курскиев Г.С., Жильцов Н.С., Коваль А.Н., Корнев А.Ф., Макаров А.М., Мухин Е.Е. // Письма в Журнал технической физики 2021. 47. 24. https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.24.51799.19019
- Muller M. Dynamic Time Warping. In: Information Retrieval for Music and Motion. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-74048-3_4
- Kalupin D., Tokar M.Z., Unterberg B., Loozen X., Pilipenko D., Zagorski R. and TEXTOR Contributors // Plasma Phys. Control. Fusion 2006. 48. A309. https://doi.org/10.1088/0741-3335/48/5A/S30
- Porcelli F., Boucher D., Rosenbluth M.N. // Plasma Phys. Control. Fusion 1996. 38. 2163. https://doi.org/10.1088/0741-3335/38/12/010
- Greenwald M., Terry J.L., Wolfe S.M., Ejima S., Bell M.G., Kaye S.M., Neilson G.H. // Nucl. Fusion 1988. 28 2199. https://doi.org/10.1088/0029-5515/28/12/009
- Eich T., Goldston R.J., Kallenbach A., Sieglin B., Sun H.J., ASDEX Upgrade Team and JET Contributors // Nucl. Fusion 2018. 58. 034001. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aaa340
- Suttrop W., Kaufmann M., de Blank H.J., Brüsehaber B., Lackner K., Mertens V., Murmann H., Neuhauser J., Ryter F., Salzmann H., Schweinzer J., Stober J., Zohm H. and the ASDEX Upgrade Team // Plasma Phys. Control. Fusion 1997. 39. 2051. https://doi.org/10.1088/0741-3335/39/12/008
- Larakers J.L., Curie M., Hatch D.R., Hazeltine R.D., Mahajan S.M. // Phys. Rev. Lett. 2021. 126. 225001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.225001
- Nelson A.O., Laggner F.M., Diallo A., Smith D., Xing Z.A., Shousha R., Kolemen E. // Nucl. Fusion 2021. 61. 116038. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac27ca
- Redl A., Angioni C., Belli E., Sauter O., ASDEX Upgrade Team, and EUROfusion MST1 Team // Phys. Plasmas 2021. 28. 022502. https://doi.org/10.1063/5.0012664
- Dudson B.D., Umansky M.V., Xu X.Q., Snyder P.B., Wilson H.R. // Comput. Phys. Commun. 2009. 180 1467. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2009.03.008
- Lao L.L., St. John H.E., Peng Q., Ferron J.R., Strait E.J., Taylor T.S., Meyer W.H., Zhang C., You K.I. // Fusion Sci. Technol. 2005. 48. 968. https://doi.org/10.13182/FST48-968
- Dickinson D., Roach C.M., Saarelma S., Scannell R., Kirk A., Wilson H.R. // Phys. Rev. Lett. 2012. 108. 135002. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.135002
- Diallo A., Maingi R., Kubota S., Sontag A., Osborne T., Podestà M., Bell R.E., LeBlanc B.P., Menard J., Sabbagh S. // Nucl. Fusion. 2011. 51. 103031. https://doi.org/10.1088/0029-5515/51/10/103031
- Медведев С.Ю., Иванов А.А., Мартынов А.А., Пошехонов Ю.Ю., Коновалов С.В., Полевой А.Р. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. № 5. С. 483. https://doi.org/10.7868/S0367292116050103
- Медведев С.Ю., Мартынов А.А., Коновалов С.В., Леонов В.М., Лукаш В.Э., Хайрутдинов Р.Р. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. № 11. С. 998. https://doi.org/10.31857/S0367292121110226