Influence of a Secondary Plasma Cloud on the Ablation of Pellets in Magnetic Confinement Devices

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The analysis of experimental data on the structure of hydrocarbon pellet clouds on the LHD stellarator has allowed one to estimate the relative contributions of neutral and plasma shielding at the ablation of macroparticles (pellets) in a high-temperature magnetized toroidal plasma. A method for the self-consistent calculation of the pellet ablation rate, the characteristic size of the pellet cloud, and the electron density in its singly ionized part including neutral gas and plasma shielding is described. This calculation for polystyrene pellets injected into the LHD plasma gives the results that agree with the experimental data obtained during the early ablation phase, when the ablation rate is determined by thermal electrons and the contribution of the superthermal component of the hot plasma to ablation can be neglected.

About the authors

O. A. Bakhareva

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: o.bakhareva@spbstu.ru
195251, St. Petersburg, Russia

V. Yu. Sergeev

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: o.bakhareva@spbstu.ru
195251, St. Petersburg, Russia

I. A. Sharov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: o.bakhareva@spbstu.ru
195251, St. Petersburg, Russia

References

  1. B. V. Kuteev, Tech. Phys. 44, 1058 (1999).
  2. B. P'egouri'e, Plasma Phys. Control. Fusion 49, R87 (2007).
  3. P. B. Parks and R. J. Turnball, Phys. Fluids 20, 1735 (1978).
  4. L. R. Baylor, G. L. Schmidt, W. A. Houlberg, S. L. Milora, C. W. Gowers, W. P. Bailey, M. Gadeberg, P. Kupschus, J. A. Tagle, D. K. Owens, D. K. Mans eld, and H. K. Park, Nucl. Fusion 32, 2177 (1992).
  5. V. A. Rozhansky and I. Y. Senichenkov, Plasma Phys. Rep. 31, 993 (2005).
  6. L. L. Lengyel, K. Bu¨chl, G. Pautasso, L. Ledl, A. A. Ushakov, S. Kalvin, and G. Veres, Nucl. Fusion 39, 791 (1999).
  7. F. Koechl, B. P'egouri'e, A. Matsuyama, H. Nehme, V. Waller, D. Frigione, L. Garzotti, G. Kamelander, V. Parail, and JET EFDA contributors, J. E. (2012)
  8. Modelling of pellet particle ablation and deposition: the hydrogen pellet injection code HPI2, EUROfusion Preprint EFDA-JET-PR(12)57 (2012); https://scipub.euro-fusion.org/wp-content/uploads/2014/11/EFDP12057.pdf.
  9. R. Samulyak, S. Yuan, N. Naitlho, and P. Parks, Nucl. Fusion 61, 046007 (2021).
  10. J. McClenaghan, L. Lao, P. Parks, W. Wu, J. Zhang, and V. Chan, Nucl. Fusion 63, 036015 (2023).
  11. V. Y. Sergeev, O. A. Bakhareva, B. V. Kuteev, and M. Tendler, Plasma Phys. Rep. 32, 363 (2006).
  12. I. A. Sharov, V. Y. Sergeev, I. V. Miroshnikov, N. Tamura, B. V. Kuteev, and S. Sudo, Rev. Sci. Instrum. 86, 043505 (2015).
  13. I. A. Sharov, V. Y. Sergeev, I. V. Miroshnikov, B. V. Kuteev, N. Tamura, and S. Sudo, Tech. Phys. Lett. 44, 384 (2018).
  14. I. A. Sharov, V. Yu. Sergeev, I. V. Miroshnikov, N. Tamura, and S. Sudo, Plasma Phys. Control. Fusion 63, 065002 (2021).
  15. V. A. Rozhansky, Sov. J. Plasma Phys. 15, 638 (1989).
  16. V. Rozhansky, I. Senichenkov, I. Veselova, and R. Schneider, Plasma Phys. Control. Fusion 46, 575 (2004).
  17. S. J. Blanksby and G. B. Ellison, Acc. Chem. Res. 36, 255 (2003).
  18. Л. Г. Лойцянский, Механика жидкости и газа, учеб. для вузов, 7-е изд., испр., Дрофа, М. (2003).
  19. В. А. Рожанский, Теория плазмы, Лань, СПб. (2012).
  20. D. K. Morozov, V. I. Gervids, I. Y. Senichenkov, I. Y. Veselova, V. A. Rozhansky, and R. Schneider, Nucl. Fusion 44, 252 (2004).
  21. O. A. Bakhareva, V. Y. Sergeev, and I. A. Sharov, JETP Lett. 117, 207 (2023).
  22. A. Matsuyama, B. P'egouri'e, R. Sakamoto, J. S. Mishra, G. Motojima, and H. Yamada, Plasma Phys. Control. Fusion 54, 035007 (2012).
  23. V. Y. Sergeev, K. V. Khlopenkov, B. V. Kuteev, S. Sudo, K. Kondo, H. Zushi, S. Besshou, F. Sano, H. Okada, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, T. Obiki, and Y. Kurimoto, Plasma Phys. Control. Fusion 40, 1785 (1998).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».