ASDEX Upgrade, DIII-D и JT-60U (см. § 13). ЭЦ-мощность,

требуемая для подавления неустойчивостей в этих экспериментах, составила 10÷17 % от полной мощности плазмы. Плотность ЭЦ-тока превышала плотность бутстреп-тока в jCD (rs ) jbs (rs ) =1.5 ÷2.5 раза. Наблюдаемый эффект стабилизации

оказался очень чувствителен к локализации ЭЦ-мощности. Смещение области резонанса на ± 2 см в ASDEX Upgrade приводило к исчез-новению сколь-нибудь заметного эффекта стабилизации [91]. Для подстройки положения вклада СВЧмощности на раз-личных установках использовалось либо изменение магнитного поля в реальном времени во время разряда, либо изменение угла ввода СВЧ-мощности. Это делалось для того, чтобы совместить положение резонанса с положением магнитного острова и в дальнейшем отслеживать смещение рациональной поверхности.

Изменение проводимости плазмы внутри магнитного острова из-за нагрева плазмы также может играть стабилизирующую роль. Однако, как было показано в токамаке ASDEX Upgrade, основной вклад в эффект стабилизации вносит генерация тока

[91].

Локализованный нагрев плазмы и генерация тока в окрестности поверхности q=1 позволяют влиять на амплитуду и частоту пилообразных колебаний вплоть до полного подавления. Для достижения эффекта необходима пространственная точность

±0.03ρ.

Включение электронно-циклотронного нагрева в систему обратной связи по управлению МГД-активностью может позволить предотвращать срыв разряда благодаря предотвращению охлаждения периферии плазмы и развития МГД-мод, например, перед срывом по предельной плотности.

14.7.3. СВЧ-пробой

Использование СВЧ-волн для оптимизации условий старта разряда связано с необходимостью снизить напряжение пробоя,

151

что приведет к экономии вольт-секунд (наиболее заметной в условиях реактора), а также к снижению доли убегающих электронов.

Роль электронно-циклотронной волны заключается в иониизации рабочего газа и облегчении создания электронной лавины.

Большое количество экспериментов было проведено с использованием СВЧ-волн на первой гармонике электронноциклотронной частоты. Была продемонстрирована возможность пробоя только в поле СВЧ-волны без приложения вихревого электрического поля. Однако для ИТЭР на первой фазе работы установки предполагается использовать СВЧ-волну на второй гармонике ЭЦР, поскольку ожидается, что на первом этапе ИТЭР будет работать при значении магнитного поля вдвое меньшем проектного. В связи с этим в последние годы были проведены эксперименты на установках JT-60U [115], DIII-D [116], T-10 [117], задачей которых было изучить возможность и основные закономерности пробоя газа и вывода тока при использовании СВЧ-волны на второй гармонике ЭЦР.

		направление
(Отн. ед.)
		тока плазмы

Нет СВЧ пробоя

Угол ввода (в градусах) СВЧмощности

Рис.85. Относительные изменения интенсивности излучения линии Dα при изменении геометрии ввода СВЧ-мощности в токамаке DIII-D [116].

PEC=1.3 МВт

152