Appearance of neoclassical effects in plasma behavior in torsatron Uragan-3М

Abstract

At present paper the existence of longitudinal current in plasma and time dependence of plasma density in experiments on torsatron U-3M are explained from the point of neoclassical theory. The time evolution of longitudinal current in plasma is explained by excitation of bootstrap current within internal areas of the plasma column and by appearance of reverse-current in the external areas of plasma. The observed rise of plasma density after RF-power cut-off is explained by influence of anomalous pinch-effect. This effect is caused by the electric field, appearing due to decrease of longitudinal current in plasma after the RF-power cut-off.

Приведены экспериментальные данные, связанные с возбуждением продольного тока в режиме ВЧ-нагрева плазмы в торсатроне У-3М. На основании экспериментальных данных сделан вывод, что наблюдаемый продольный ток является бутстрэп-током. На основании расчетов показано, что банановая область, где может возбуждаться бутстрэп-ток, находится вблизи оси шнура, а расчетные величины бутстрэп-тока близки к экспериментально измеренным значениям. Объяснено временное поведение тока на стадии нарастания, а также возрастание плотности плазмы после выключения ВЧ-нагрева.

Наведено експериментальні дані, які пов'язані із збудженням подовжнього струму в режимі ВЧ-нагріву плазми в торсатроні У-3М. На підставі експериментальних даних зроблено висновок, що спостережуваний подовжній струм є бутстреп-струмом. На підставі розрахунків показано, що бананова область, де може збуджуватися бутстреп-струм, знаходиться поблизу вісі шнура, а розрахункові величини бутстреп-струму близькі до експериментально виміряних значень. Пояснена тимчасова поведінка струму на стадії наростання, а також зростання щільності плазми після вимкнення ВЧ-нагріву.