Low frequency oscillations in U-2M conditioning RF discharges

Abstract

MHD oscillations were studied in low magnetic field (B₀ = 0.01 T) radio frequency discharges of the URAGAN-2M (U-2M) stellarator. Coherent oscillations are observed by bolometers, triple Langmuir probe microwave interferometer (140 GHz) and magnetic pick-up coils in different toroidal cross-sections of U-2M. Modified diagnostics show, that the plasma beta (β = nT/(μ₀B² )) is rather high in these discharges in spite of the low temperature (Te = 10…50 eV) and density (ne = (0.5…1)∙10¹² cm⁻³ ) due to very low magnetic field. Variation of the magnetic configuration of U-2M substantially modifies fluctuations amplitude, oscillating modes type and frequency. Rotated m = 2 mode is transformed into the Sawtooth-like oscillations in different magnetic configurations. Strong dependence on the magnetic configuration indicates that observed in U-2M phenomena can have similar nature as in stellarator high temperature plasmas.

МГД-осциляції плазми вивчалися у високочастотних розрядах стеларатора У-2М при малому магнітному полі (B0 = 0,01 Tл). Когерентні осциляції спостерігаються болометрами, потрійним ленгмюрівським зондом, НВЧ-інтерферометром (140 ГГц) і магнітними зондами в різних тороїдальних перерізах У-2М. Оновлені діагностики показують, що β плазми (β = nT/(μ₀B ² )) досить висока в цих розрядах завдяки низькому магнітному полю, незважаючи на низькі температуру (Te = 10…50 еВ) і густину (ne = (0,5…1)∙10¹² cм⁻³ ). Варіювання магнітної конфігурації У-2М значно змінює амплітуду флуктуацій, тип моди і частоту. Мода m = 2, що обертається, трансформується в пилкоподібні коливання в різних магнітних конфігураціях. Сильна залежність від магнітної конфігурації вказує, що спостережуваний на У-2М ефект може мати схожу природу з процесами, що і аналогічна поведінка осциляцій в гарячій плазмі стелараторів.

МГД-осцилляции плазмы изучались в высокочастотных разрядах стелларатора У-2М при малом магнитном поле (B0 = 0,01 Tл). Когерентные осцилляции наблюдаются болометрами, тройным ленгмюровским зондом, СВЧ-интерферометром (140 ГГц) и магнитными зондами в различных тороидальных сечениях У-2М. Обновленные диагностики показывают, что β-параметр (β = nT/(μ₀B ² )) достаточно высок в этих разрядах, несмотря на низкие температуру (Te = 10…50 эВ) и плотность (ne = (0,5…1)∙10¹² cм⁻³ ). Благодаря низкому магнитному полю вариация магнитной конфигурации У-2М значительно изменяет амплитуду флуктуаций, тип моды и частоту. Вращающаяся мода m = 2 трансформируется в пилообразные колебания в различных магнитных конфигурациях. Сильная зависимость от магнитной конфигурации указывает, что наблюдаемый на У-2М феномен может иметь схожую природу с осцилляциями в горячей плазме стеллараторов.