On the applicability of GAM theory to real tokamaks with rippled magnetic fields

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The influence of the toroidal magnetic field ripples on the spatial structure and frequency of the geodesic acoustic mode (GAM) in tokamak plasma has been investigated. It is shown that the toroidal asymmetry of the magnetic configuration leads to coupling of oscillations of the GAM electric potential with toroidal and poloidal inhomogeneous perturbations of the plasma pressure. For tokamaks with a large aspect ratio, the GAM dispersion law is derived, taking the non-uniformity of the ripple in the tokamak cross-section into account. As the number of the toroidal field coils n increases, the effect of ripples ceases to depend on n.The applicability of the standard theory to finding the frequency and spatial structure of GAM in large tokamaks is shown.

Sobre autores

E. Sorokina

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Autor responsável pela correspondência
Email: Sorokina_EA@nrcki.ru
Rússia, Moscow, 123098

Bibliografia

  1. Conway G.D., Smolyakov A.I., Ido T. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 013001. doi: 10.1088/1741-4326/ac0dd1.
  2. Diamond P.H., Itoh S.-I., Itoh K., Hahm T.S. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2005. V. 47. P. R35. doi: 10.1088/0741-3335/47/5/R01.
  3. Fasoli A., Testa D., Sharapov S., Berk H.L., Breizman B., Gondhalekar A., Heeter R.F., Mantsinen M. and contributors to the EFDA-JET Workprogramme // Plasma Phys. Control. Fusion. 2002. V. 44. P. B159. doi: 10.1088/0741-3335/44/12B/312.
  4. Itoh S.-I., Itoh K., Sasaki M., Fujisawa A., Ido T., Nagashima Y. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2007. V. 49. P. L7. doi: 10.1088/0741-3335/49/8/L01.
  5. Itoh S.-I., Nishimura S., Itoh K., Fujisawa A., Nagashima Y., Inagaki S. // Plasma Fusion Res. 2009. V. 4. P. 014. doi: 10.1585/pfr.4.014.
  6. Winsor N., Johnson J.L., Dawson J.M. // Phys. Fluids. 1968. V. 11. P. 2448. doi: 10.1063/1.1691835.
  7. Сковорода A.A., Сорокина E.A. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 937. doi: 10.1134/S0367292118110100.
  8. Shi B.-R., Li J.-Q., Dong J.-Q. // Chinese Phys. Lett. 2005. V. 22. P. 1179.
  9. Wahlberg C., Graves J.P. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2016. V. 58. P. 075014. doi: 10.1088/0741-3335/58/7/075014.
  10. Сорокина E.A., Лахин В.П., Коновальцева Л.В., Ильгисонис В.И. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. С. 231. doi: 10.7868/S036729211703012X.
  11. Wang S. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 97. P. 085002. doi: 10.1103/PhysRevLett.97.085002; P. 129902 (erratum). doi: 10.1103/PhysRevLett.97.129902.
  12. Wahlberg C. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. P. 115003. doi: 10.1103/PhysRevLett.101.115003.
  13. Wahlberg C. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2009. V. 51. P. 085006. doi: 10.1088/0741-3335/51/8/085006.
  14. Lakhin V.P., Ilgisonis V.I., Smolyakov A.I. // Phys. Lett. A. 2010. V. 374. P. 4872. doi: 10.1016/j.physleta.2010.10.012.
  15. Ilgisonis V.I., Lakhin V.P., Smolyakov A.I., Sorokina E.A. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2011. V. 53. P. 065008. doi: 10.1088/0741-3335/53/6/065008.
  16. Lakhin V.P., Ilgisonis V.I. // Phys. Plasmas. 2011. V. 18. P. 092103. doi: 10.1063/1.3628302.
  17. Haverkort J.W., de Blank H.J., Koren B. // J. Comput. Phys. 2012. V. 231. P. 981. doi: 10.1016/j.jcp.2011.03.016.
  18. Ильгисонис В.И., Коновальцева Л.В., Лахин В.П., Сорокина E.A. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. С. 955. doi: 10.7868/S0367292114110031.
  19. Лахин В.П., Сорокина E.A., Ильгисонис В.И., Коновальцева Л.В. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 1054. doi: 10.7868/S0367292115120070.
  20. Ren H. // Phys. Plasmas. 2014. V. 21. P. 044505. doi: 10.1063/1.4873383.
  21. Lakhin V.P., Sorokina E.A. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. 072111. doi: 10.1063/1.5037343.
  22. Лахин В.П., Сорокина E.A. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 195. doi: 10.1134/S0367292119020069.
  23. Melnikov A.V., Vershkov V.A., Eliseev L.G., Grashin S.A., Gudozhnik A.V., Krupnik L.I., Lysenko S.E., Mavrin V.A., Perfilov S.V., Shelukhin D.A., Soldatov S.V., Ufimtsev M.V., Urazbaev A.O., Van Oost G., Zimeleva L.G. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2006. V. 48. P. S87. DOI: 0.1088/0741-3335/48/4/S07.
  24. Ishizawa A., Kishimoto Y., Nakamura Y. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2019. V. 61. P. 054006. doi: 10.1088/1361-6587/ab06a8.
  25. Fujisawa A., Itoh K., Shimizu A., Nakano H., Ohsima S., Iguchi H., Matsuoka K., Okamura S., Itoh S.-I., Diamond P.H. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2006. V. 48. P. S31. doi: 10.1088/0741-3335/48/4/S03.
  26. Fujisawa A., Shimizu A., Nakano H., Ohshima S., Itoh K., Nagashima Y., Itoh S.-I., Iguchi H., Yoshimura Y., Minami T., Nagaoka K., Takahashi C., Kojima M., Nishimura S., Isobe M., Suzuki C., Akiyama T., Ido T., Matsuoka K., Okamura S., Diamond P.H. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2007. V. 49. P. 211. doi: 10.1088/0741-3335/49/3/002.
  27. Fujisawa A., Itoh K., Shimizu A., Nakano H., Ohshima S., Iguchi H., Matsuoka K., Okamura S., Minami T., Yoshimura Y., Nagaoka K., Ida K., Toi K., Takahashi C., Kojima M., Nishimura S., Isobe M., Suzuki C., Akiyama T., Ido T., Nagashima Y., Itoh S.-I., Diamond P.H. // Phys. Plasmas. 2008. V. 15. P. 055906. doi: 10.1063/1.2889012.
  28. Watari T., Hamada Y., Fujisawa A., Toi K., Itoh K. // Phys. Plasmas. 2005. V. 12. P. 062304. doi: 10.1063/1.1922807.
  29. Watari T., Hamada Y., Nishizawa A., Notake T., Takeuchi N. // Plasma Sci. Technol. 2006. V. 8. P. 105.
  30. Watari T., Hamada Y., Notake T., Takeuchi N., and Itoh K. // Phys. Plasmas. 2006. V. 13. P. 062504. doi: 10.1063/1.2206170.
  31. Watari T., Hamada Y., Nishizawa A., Todoroki J. // Phys. Plasmas. 2007. V. 14. P. 112512. doi: 10.1063/1.2805441.
  32. Ильгисонис В.И., Сковорода А.А. // ЖЭТФ. 2010. Т. 137. С. 1018. doi: 10.1134/S1063776110050201.
  33. Hassam A.B., Drake J.F. // Phys. Fluids B. 1993. V. 5. P. 4022. doi: 10.1063/1.860622.
  34. Юшманов П.Н. Вопросы теории плазмы / Под ред. академика Б.Б. Кадомцева. М.: Энергоатомиздат, 1987. Вып. 16. С. 102.
  35. Грибов Ю.В., Цаун С.В., Юшманов П.Н. Препринт ИАЭ-3681/7. М.: Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова, 1982.
  36. Melnikov A.V., Eliseev L.G., Perfilov S.V., Andreev V.F., Grashin S.A., Dyabilin K.S., Chudnovskiy A.N., Isaev M.Yu., Lysenko S.E., Mavrin V.A., Mikhailov M.I., Ryzhakov D.V., Shurygin R.V., Zenin V.N. and the T-10 Team // Nucl. Fusion. 2013. V. 53. P. 093019. doi: 10.1088/0029-5515/53/9/093019.
  37. Trier E., Eriksson L.-G., Hennequin P., Fenzi C., Bourdelle C., Falchetto G., Garbet X., Aniel T., Clairet F., Sabot R. // Nucl. Fusion. 2008. V. 48. P. 092001. doi: 10.1088/0029-5515/48/9/092001.
  38. Crombé K., Andrew Y., Biewer T.M., Blanco E., de Vries P.C., Giroud C., Hawkes N.C., Meigs A., Tala T., von Hellermann M., Zastrow K.-D. and JET EFDA Contributors // Plasma Phys. Control. Fusion. 2009. V. 51. P. 055005. doi: 10.1088/0741-3335/51/5/055005.
  39. Fasoli A., Gormenzano C., Berk H.L., Breizman B., Briguglio S., Darrow D.S., Gorelenkov N., Heidbrink W.W., Jaun A., Konovalov S.V., Nazikian R., Noterdaeme J.-M., Sharapov S., Shinohara K., Testa D., Tobita K., Todo Y., Vlad G., Zonca F. // Nucl. Fusion. 2007. V. 47. P. S264. doi: 10.1088/0029-5515/47/6/S05.
  40. In Y., Park J.-K., Jeon Y.M., Kim J., Park G.Y., Ahn J.-W., Loarte A., Ko W.H., Lee H.H., Yoo J.W., Juhn J.W., Yoon S.W., Park H. and 3D Physics Task Force in KSTAR // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 116054. doi: 10.1088/1741-4326/aa791c.
  41. Shinohara K., Kurki-Suonio T., Spong D., Asunta O., Tani K., Strumberger E., Briguglio S., Koskela T., Vlad G., Günter S., Kramer G., Putvinski S., Hamamatsu K. and ITPA Topical Group on Energetic Particles // Nucl. Fusion. 2011. V. 51. P. 063028. doi: 10.1088/0029-5515/51/6/063028.
  42. Mahdavipour B., Salar Elahi A., Ghoranneviss M. // J. Inorg. Organomet. Polym. 2016. V. 26. P. 439. doi: 10.1007/s10904-015-0325-z.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

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».