О-х трансформация в двумернонеоднородной плазме
|
 XXXIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 13 – 17 февраля 2006 г.О-Х ТРАНСФОРМАЦИЯ В ДВУМЕРНОНЕОДНОРОДНОЙ ПЛАЗМЕПопов А.Ю. ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН,С.-Петербург, Россия, e-mail: a.popov@mail.ioffe.ru Одним из возможных способов нагрева плазмы и генерации токов увлечения является использование электронных Бернштейновских волн (ЭБВ), которые могут возбуждаться в результате линейной трансформации электромагнитных волн (ЭМВ) в окрестности верхнего гибридного резонанса (ВГР). При вводе ЭМВ со стороны слабого магнитного поля между ВГР и границей плазмы в окрестности критической поверхности (КП) существует область непрозрачности. Процессы туннелирования ЭМВ сквозь эту область начали изучаться еще 60 лет назад применительно к задачам, возникающим в атмосферной плазме. Было установлено [1], что область непрозрачности исчезает для ЭМВ, падающих на КП под определенным углом к магнитному полю. Такие волны свободно проходят в этом "радиоокне", замедляются в окрестности ВГР и, в результате, эффективно поглощаются электронами плазмы. Реализовать эту схему ввода высокочастотной мощности в плазму на практике в традиционных токамаках оказалось практически невозможно в следствии спектральной узости "радиоокна". В последнее время на стеллараторе [2] и сферических токамаках (СТ) [3], для которых не существует жесткого ограничения сверху по плотности плазмы в разряде и профиль плотности плазмы, как правило, имеет большой градиент на периферии разряда, был проведен ряд успешных экспериментов как по нагреву плазмы, так и по диагностике электронной температуры по излучению ЭБВ, что возродило интерес к данной схеме нагрева. В работах [4] в рамках модели плоскослоистой плазмы в ВКБ приближении были получены аналитические выражения для коэффициентов О-Х трансформации и отражения ЭМВ, падающей на область непрозрачности. Хотя большой градиент концентрации плазмы на периферии разряда, характерный для СТ и стеллараторов, «стремиться» сделать задачу эффективно одномерной, сильная двумерная неоднородность магнитного поля на магнитной поверхности может потребовать уточнить результаты, полученные в [4]. Настоящая работа посвящена исследованию эффективности О-Х трансформации в условиях, характерных для СТ. В рамках модели двумернонеоднородной плазмы, которая позволяет учесть, что градиент плотности плазмы и магнитного поля несонаправлены, рассмотрен случай падения зондирующего пучка ЭМВ на КП вне экваториальной плоскости под углом, который близок к оптимальному. Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 04-02-16404, 06-02-17212 и Научной Школы 2159.2003.2. Литература
|
