Study of wave processes at the initial stage of RF-heating in the Uragan-3M torsatron

Abstract

The study of wave processes occurring during the initial stage of RF plasma heating in the Uragan-3M torsatron was performed with using movable magnetic and electric probes. The heating was carried out by the frame antenna. The electric probe allowed to register changes of the plasma density profile, while the magnetic probes measured amplitude and phase shifts between all magnetic field components at different points over the plasma column cross-section. The frequency spectrum of magnetic field fluctuations contains the main frequency that coincides with the RF oscillator frequency and higher harmonics. The amplitude of the 2nd harmonic in this mode can be compared with the amplitude of the basic harmonic.

С помощью подвижных магнитных и электрических зондов в торсатроне Ураган-3М были изучены волновые процессы, протекающие на начальной стадии ВЧ-нагрева. Нагрев плазмы проводился с помощью “рамочной” антенны. Электрический зонд позволял регистрировать изменение профиля плотности плазмы, а магнитные зонды измеряли амплитуду и сдвиг фаз между всеми компонентами поля в различных точках по сечению плазменного шнура. Частотный спектр регистрируемых колебаний магнитного поля содержит основную частоту, совпадающую с частотой ВЧ-генератора, и более высокие гармоники. Амплитуда второй гармоники в данном режиме может быть сравнима с амплитудой основной гармоники.

За допомогою рухливих магнітних і електричних зондів у торсатроні Ураган-3М були вивчені хвильові процеси, що протікають на початковій стадії ВЧ-нагріву. Нагрівання плазми проводилося за допомогою "рамкової" антени. Електричний зонд дозволяв реєструвати зміну профілю щільності плазми, а магнітні зонди вимірювали амплітуду і зрушення фаз між усіма компонентами поля в різних точках по перерізу плазмового шнура. Частотний спектр реєстрованих коливань магнітного поля містить основну частоту, яка збігається з частотою ВЧ-генератора, і більш високі гармоніки. Амплітуда другої гармоніки в даному режимі може бути порівнянна з амплітудою основної гармоніки.