Transformatsiya geodezicheskoy akusticheskoy mody v prisutstvii nizkochastotnogo zonal'nogo techeniya v plazme tokamaka

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Предложен механизм нелинейного взаимодействия геодезической акустической моды (ГАМ) и низкочастотного зонального течения (ЗТ), объясняющий наблюдаемое в экспериментах на токамаках появление сателлитов ГАМ. Взаимодействие собственных мод существенно различных частот приводит к модуляции амплитуды колебаний ГАМ на частоте колебаний ЗТ, что проявляется в спектре колебаний в виде двух боковых гармоник вблизи частоты ГАМ. Частоты указанных гармоник отвечают сумме и разности частот ГАМ и ЗТ. Триггером эффекта служит стационарное тороидальное вращение плазмы.

About the authors

E. A Sorokina

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт"

Email: Sorokina_EA@nrcki.ru
Москва, Россия

References

  1. G.D. Conway, A. I. Smolyakov, and T. Ido, Nucl. Fusion 62, 013001 (2022).
  2. P.H. Diamond, S.-I. Itoh, K. Itoh, and T. S. Hahm, Plasma Phys. Control. Fusion 47, R35 (2005).
  3. A.V. Melnikov, Nature Phys. 12, 386 (2016).
  4. P.M. Schoch, K.A. Connor, D.R. Demers, and X. Zhang, Rev. Sci. Instrum. 74, 1848 (2003).
  5. T. Ido, Y. Miura, K. Kamiya, Y. Hamada, K. Hoshino, A. Fujisawa, K. Itoh, S.-I. Itoh, A. Nishizawa, H. Ogawa, Y. Kusama, and JFT-2M group, Plasma Phys. Control. Fusion 48, S41 (2006).
  6. A. Fujisawa, K. Itoh, A. Shimizu et al. (Collaboration), Phys. Plasmas 15, 055906 (2008).
  7. A.V. Melnikov, L. I. Krupnik, L.G. Eliseev et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 57, 072004 (2017).
  8. M. Sasaki, K. Itoh, T. Ido, A. Shimizu, T. Kobayashi, H. Arakawa, N. Kasuya, A. Fujisawa, and S.-I. Itoh, Plasma Fusion Res. 13, 3403040 (2018).
  9. Н.С.Сергеев, А.В.Мельников, Л. Г.Елисеев, Письма в ЖЭТФ 119, 817 (2024).
  10. V.A. Vershkov, D.A. Shelukhin, S.V. Soldatov, A.O. Urazbaev, S.A. Grashin, L.G. Eliseev, A.V. Melnikov and the T-10 team, Nucl. Fusion 45, S203 (2005).
  11. G.D. Conway, B. Scott, J. Schirmer, M. Reich and ASDEX Upgrade Team, Plasma Phys. Control. Fusion 47, 1165 (2005).
  12. A.V. Melnikov, V.A. Vershkov, L.G. Eliseev, S.A. Grashin, A.V. Gudozhnik, L. I. Krupnik, S.E. Lysenko, V.A. Mavrin, S.V. Perfilov, D.A. Shelukhin, S.V. Soldatov, M.V. Ufimtsev, A.O. Urazbaev, G. van Oost, and L.G. Zimeleva, Plasma Phys. Control. Fusion 48, S87 (2006).
  13. C. Silva, J.C. Hillesheim, C. Hidalgo, E. Belonohy, E. Delabie, L. Gil, C. F. Maggi, L. Meneses, E. Solano, M. Tsalas, and JET Contributors, Nucl. Fusion 56, 106026 (2016).
  14. D. Prisiazhniuk, G.D. Conway, A. Kr¨amer-Flecken, U. Stroth, and ASDEX Upgrade Team, Plasma Phys. Control. Fusion 60, 075003 (2018).
  15. J. Seidl, J. Krbec, M. Hron et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 57, 126048 (2017).
  16. A.V. Melnikov, C. Hidalgo, L.G. Eliseev et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 51, 083043 (2011).
  17. A.V. Melnikov, L.G. Eliseev, S.V. Perfilov, S.E. Lysenko, R.V. Shurygin, V.N. Zenin, S.A. Grashin, L. I. Krupnik, A. S. Kozachek, R.Yu. Solomatin, A.G. Elfimov, A. I. Smolyakov, M.V. Ufimtsev, and The HIBP Team, Nucl. Fusion 55, 063001 (2015).
  18. А.В. Мельников, В.А. Вершков, С.А. Грашин, М.А. Драбинский, Л. Г. Елисеев, И.А. Земцов, В.А. Крупин, В.П. Лахин, С.Е. Лысенко, А.Р. Немец, М. Р. Нургалиев, Н.К. Харчев, Ф.О. Хабанов, Д.А. Шелухин, Письма в ЖЭТФ 115, 360 (2022).
  19. N. Winsor, J. L. Johnson, and J.M. Dawson, Phys. Fluids 11, 2448 (1968).
  20. S. Wang, Phys. Rev. Lett. 97, 085002 (2006); Erratum: Phys. Rev. Lett. 97, 129902 (2006).
  21. C. Wahlberg, Phys. Rev. Lett. 101, 115003 (2008).
  22. R.G. F. Sgalla, A. I. Smolyakov, A.G. Elfimov, and M. F. Bashir, Phys. Lett. A 377, 303 (2013).
  23. H. Ren, Phys. Plasmas 21, 044505 (2014).
  24. V.P. Lakhin and E.A. Sorokina, Phys. Plasmas 25, 072111 (2018).
  25. A. Fujisawa, T. Ido, A. Shimizu et al. (Collaboration), Nucl. Fusion 47, S718 (2007).
  26. М.А. Драбинский, Характеристики геодезической акустической моды и квазикогерентной моды колебаний плазмы токамака Т-10 с омическим и СВЧ-нагревом: дис. канд. физ.-мат. наук: 1.3.9., М. (2023); http://nrcki.ru/files/pdf/Diss_DMA.pdf
  27. В.Д. Шафранов, ЖЭТФ 33, 710 (1957).
  28. E. Hameiri, Phys. Fluids 26, 230 (1983).
  29. J.P. Goedbloed and A. Lifschitz, Phys. Plasmas 4, 3544 (1997).
  30. В.И. Ильгисонис, Ю.И. Поздняков, Физика плазмы 28, 99 (2002).
  31. L. Guazzotto and R. Betti, Phys. Plasmas 12, 056107 (2005).
  32. J.W. Haverkort, H. J. de Blank, and B. Koren, J. Comput. Phys. 231, 981 (2012).
  33. В.П. Лахин, Е.А. Сорокина, В.И. Ильгисонис, Л.В. Коновальцева, Физика плазмы 41, 1054 (2015).
  34. V. I. Ilgisonis, V.P. Lakhin, N.A. Marusov, A. I. Smolyakov, and E.A. Sorokina, Nucl. Fusion 62, 066002 (2022).
  35. V.P. Lakhin, V. I. Ilgisonis, and A. I. Smolyakov, Phys. Lett. A 374, 4872 (2010).
  36. P. Manz, M. Ramisch, and U. Stroth, Phys. Rev. Lett. 103, 165004 (2009).
  37. А.В. Мельников, Л. Г. Елисеев, С. Е. Лысенко, С.В. Перфилов, Р.В. Шурыгин, Л.И. Крупник, А.С. Козачок, А.И. Смоляков, Письма в ЖЭТФ 100, 633 (2014).
  38. A.V. Melnikov, M.A. Drabinskiy, L.G. Eliseev, P.O. Khabanov, N.K. Kharchev, L. I. Krupnik, J. L. De Pablos, A. S. Kozachek, S.E. Lysenko, A. Molinero, G. B. Igonkina, and M.M. Sokolov, Fusion Eng. Des. 146 Part A, 850 (2019).
  39. H. L. Berk, C. J. Boswell, D. Borba, A.C.A. Figueiredo, T. Johnson, M. F. F. Nave, S.D. Pinches, S.E. Sharapov, and JET EFDA contributors, Nucl. Fusion 46, S888 (2006).
  40. A.V. Melnikov, L.G. Eliseev, S.E. Lysenko, S.V. Perfilov, D.A. Shelukhin, V.A. Vershkov, V.N. Zenin, L. I. Krupnik, N.K. Kharchev, and HIBP team, J. Phys. Conf. Ser. 591, 012003 (2015).
  41. A.V. Melnikov, L.G. Eliseev, S.A. Grashin, M.A. Drabinskiy, P.O. Khabanov, N.K. Kharchev, V.A. Krupin, S.E. Lysenko, A.R. Nemets, M.R. Nurgaliev, D.A. Ryzhakov, R.V. Shurygin, N.A. Soloviev, V.A. Vershkov, and T-10 TEAM, 28th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2020). May 10–15, 2021. Virtual Event. https://conferences.iaea.org/event/214/contributions/17104/.
  42. R.A Stern and N. Tzoar, Phys. Rev. Lett. 17, 903 (1966).
  43. S.A Neyfeh and A.H Neyfeh, International Journal of Bifurcation and Chaos 3, 417 (1993).
  44. A.H Neyfeh and D.T. Mook, Transactions of ASME 117, 186 (1995).
  45. H. F Hu, W. J. Staszewski, N.Q. Hu, R.B. Jenal, and G. J. Qin, Smart Mater. Struct. 19, 065017 (2010).
  46. M. Bagheri, M. Poot, M. Li, W.P. Pernice, and H.X. Tang, Nature Nanotech. 6, 726 (2011).
  47. Б. Б Кадомцев, Коллективные явления в плазме, Наука, M. (1976).
  48. A. S. Bakai, Nucl. Fusion 10, 53 (1970).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук