Control of the edge plasma modes by hot limiter biasing in the IR-T1 tokamak

Abstract

Tokamak plasma modes were analyzed using the Fast Fourier Transform (FFT) in presence of hot limiter biasing system in the IR-T1 Tokamak. Fourier analysis is reliable technique for mode detection in tokamaks. For this purpose we used a poloidal array of Mirnov coils and hot limiter biasing system. After Fourier analysis of Mirnov coils data in presence of hot biased limiter, Power Spectral Density (PSD) diagram was plotted. PSD describes how the power of a signal is distributed with frequency. In this contribution we also determined edge safety factor and safety factor from Fourier based derived mode numbers q = m/n. We obtained the maximum MHD activity using power spectrum at the frequency 33 kHz. Also the edge safety factor was determined less than 3, and the values of obtained safety factor from the mode numbers are between 2 ≤ q ≤ 5. Results show that hot limiter biasing can be used for increasing the plasma safety factor.

Моды плазмы токамака анализировались с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ) при наличии системы подачи напряжения на горячий лимитер в токамаке IR-T1. Использовалась полоидальная схема расположения катушек Мирнова. С помощью Фурье-анализа данных катушек Мирнова была построена диаграмма спектральной плотности мощности (СПМ), описывающая распределение мощности сигнала с частотой. Были определены величины q на краю плазмы и по данным Фурье-анализа (как отношение мод: q=m/n). Максимум активности МГД оказался на частоте 33 кГц; на краю величина q≤ 3, а найденная из номеров гармоник − 2 ≤ q ≤ 5. Результаты показали, что подача напряжения на лимитер может использоваться для увеличения плазменного коэффициента надежности.

Моди плазми токамака аналізувалися з використанням швидкого перетворення Фур'є (ШПФ) за наявності системи подачі напруги на гарячий лімітер у токамаці IR-T1. Використовувалась полоїдальна схема розміщення котушок Мірнова. За допомогою Фур'є-аналізу даних з котушок Мірнова була побудована діаграма спектральної щільності потужності (СЩП), яка описує розподіл потужності сигналу з частотою. Були визначені величини q на краю плазми і по даним Фур'є-аналізу (як відношення мод: q = m/n). Максимум активності МГД виявився на частоті 33 кГц; на краю величина q ≤ 3, а знайдена з номерів гармонік – 2 ≤ q ≤ 5. Результати показали, що подача напруги на лімітер може використовуватися для збільшення плазмового коефіцієнта надійності.