Energy and pitch-angle distribution of the prompt losses in tokamak with non-circular cross-section

Abstract

Technique of calculation the pitch-angle, energy and poloidal distributions of the flux of charged fusion products lost to the first wall of axisymmetric tokamak due to first orbit loss mechanism is developed. Analytical model of the magnetic field used in this study takes into account Shafranov shift, elongation, triangularity and up-down asymmetry. Usage of the drift constant of motion space allows substantial reducing the computational efforts for simulation the lost particles flux at a given point of the first wall.

Разработан метод для расчета распределений по питч-углу, энергии и полоидальному углу потока заряженных продуктов синтеза, теряемых на первой стенке осесимметричного токамака вследствие мгновенных потерь (МП). Используемая в этом исследовании аналитическая модель магнитного поля учитывает шафрановский сдвиг, эллиптичность, треугольность и асимметрию «верх-низ». Использование пространства инвариантов движения дает возможность значительно уменьшить вычислительные усилия при моделировании потока теряемых частиц в заданную точку на первой стенке.

Розроблено метод обчислення розподілів по пітч-куту, енергії та полоїдальному куту потоку заряджених продуктів синтезу, які втрачаються на першій стінці осесиметричного токамака внаслідок миттєвих втрат (МВ). Аналітична модель магнітного поля, яка використовується в цьому дослідженні, враховує шафранівський зсув, еліптичність, трикутність та асиметрію «верх-низ». Використання простору інваріантів руху дає можливість значно зменшити обчислювальні зусилля при моделюванні потоку частинок, що втрачаються, в задану точку на першій стінці.