Structure of Fluctuations in the Edge Plasma of a Stellarator in Modes with Transport Transitions

D. G. Vasil’kov; Васильков Д. Г.; N. N. Skvortsova; Скворцова Н. Н.; N. K. Kharchev; Харчев Н. К.

doi:10.31857/S0367292123600371

Structure of Fluctuations in the Edge Plasma of a Stellarator in Modes with Transport Transitions

Authors: Vasil’kov D.G.¹^,2, Skvortsova N.N.¹, Kharchev N.K.¹
Affiliations:
1. Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences
2. Bauman Moscow State Technical University
Issue: Vol 49, No 8 (2023)
Pages: 731-739
Section: СТЕЛЛАРАТОРЫ
URL: https://ruspoj.com/0367-2921/article/view/668447
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292123600371
EDN: https://elibrary.ru/HFLUJY
ID: 668447

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract

The evolution of fluctuating signals from electrostatic and magnetic probes and reflectometry on the L-2M stellarator is presented. The L-2M facility is a quasi-stationary toroidal magnetic trap in which plasma is generated and heated by high-power pulsed microwave radiation. Pulses with transitions to improved confinement modes accompanied by an increase in energy, increase in plasma density, and restructuring of the peripheral electric field, were analyzed. Spectral analysis of signals is carried out using Fourier analysis and various wavelets. The possible influence of magnetohydrodynamic and kinetic instabilities on the development of transient processes is considered.

Keywords

magnetic confinement, stellarator, transport transitions, turbulence, probe measurements, reflectometry

References

Wagner F., Becker G., Behringer K., Campbell D., Eberhagen A., Engelhardt W., Fussmann G., Gehre O., Gernhardt J., Gierke G.V., Haas G., Huang M., Karger F., Keilhacker M., Kluber Q., Kornherr M., Lackner K., Lisitano G., Lister G.G., Mayer H.M., Meisel D., Miller E.R., Murmann H., Niedermeyer H., Poschenrieder W., Rapp H., Bohr H., Schneider F., Siller G., Speth E., Stabler A., Steuer K.H., Venus G., Vollmer O., Yuet Z. // Phys. Rev. Lett. 1982. V. 49. P. 1408–1412.
Wagner F., Baldzuhn J., Brakel R., Burhenn R., Erckmann V., Estrada T., Grigull P., Hartfuss H.J., Herre G., Hirsch M., Hofmann J.V., Jaenicke R., Rudyj A., Stroth U., Weller A. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1994. V. 36. A61.
Toi K., Ohdachi S., Yamamoto S., Nakajima N., Sakakibara S., Watanabe K.Y., Inagaki S., Nagayama Y., Narushima Y., Yamada H., Narihara K., Morita S., Akiyama T., Ashikawa N., Ding X., Emoto M., Funaba H., Goto M., Ida K., Idei H., Ido T., Ikeda K., Imagawa S., Isobe M., Itoh K., Kaneko O., Kawahata K., Kobuchi T., Komori A., Kubo S., Kumazawa R., Li J., Liang Y., Masuzaki S., Mito T., Miyazawa J., Morisaki T., Murakami S., Muto S., Mutoh T., Nagaoka K., Nakamura Y., Nakanishi H., Nishimura K., Nishizawa A., Noda N., Notake T., Ohkubo K., Ohtake I., Ohyabu N., Oka Y., Okamura S., Ozaki T., Peterson B.J., Sagara A., Saida T., Saito K., Sakamoto R., Sasao M., Sato K., Sato M., Satow T., Seki T., Shimozuma T., Shoji M., Sudo S., Tanaka M.Y., Tamura N., Tanaka K., Tsumori K., Uda T., Watari T., Weller A., Xu Y., Yamada I., Yokoyama M., Yoshimura S., Yoshimura Y., Yamazaki K., Matsuoka K., Motojima O., Hamada Y. and Fujiwara M. // Nucl. Fusion. 2004. V. 44. 217.
Hirsch M., Amadeo P., Anton M., Baldzuhn J., Brakel R., Bleuel J., Fiedler S., Geist T., Grigull P., Hartfuß H.J., Holzhauer E., Jaenicke R., Kick M., Kisslinger J., Koponen J., Wagner F., Weller A., Wobig H., Zoletnik S. and the W7-AS team. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1998. V. 40. 631.
Hirsch M., Grigull P., Wobig H., Kisslinger J., McCormick K., Anton M., Baldzuhn J., Fiedler S., Fuchs Ch., Geiger J., Giannone L., Hartfuss H.-J., Holzhauer E., Hirsch M., Grigull P., Wobig H., Kisslinger J., McCormick K., Anton M., Baldzuhn J., Fiedler S., Fuchs Ch., Geiger J., Giannone L., Hartfuss H.-J., Jaenicke R., Kick M., Maassberg H., Wagner F., Weller A. and the W7-AS Team. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2000. V. 42. A231.
Garcia-Cortes I., Luna E. de la, Castejón F., Jiménez J.A., Ascasíbar E., Brañas B., Estrada T., Herranz J., López-Fraguas A., Pastor I., Qin J., Sánchez J., Tabarés F.L., Tafalla D., Tribaldos V., Zurro B., TJ-II Team and Shchepetov S.V. // Nucl. Fusion. 2000. V. 40. 1867.
Shchepetov S.V., Kuznetsov A.B., Jimenez J.A. // 2003 Proc. 30th EPS Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics (St Petersburg, 2003) V. 27A (Geneva: E-uropean Physical Society) p 4.6.
Батанов Г.М., Бережецкий М.С., Борзосеков В.Д., Васильков Д.Г., Вафин И.Ю., Гребенщиков С.Е., Гришина И.А., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Ларионо-ва Н.Ф., Летунов А.А., Логвиненко В.П., Малахов Д.В., Мещеряков А.И., Петров А.Е., Сарксян К.А., Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Харчев Н.К., Харчев-ский А.А., Хольнов Ю.В., Щепетов С.В. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. С. 666.
Melnikov A.V., Eliseev L.G., Estrada T., Ascasibar E., Alonso A., Chmyga A.A., Hidalgo C., Komarov A.D., Kozachek A.S., Krupnik L.I., Khrebtov S.M., Liniers M., Lysenko S.E., de Pablos J.L., Pastor I., Pedrosa M.A., Perfilov S.V., Ufimtsev M.V., Tashchev Yu.I. // Nucl. Fusion. 2013. V. 53. 092002
Cheng J., Xu Y., Hidalgo C., Yan L.W., Liu Yi, Jiang M., Li Y.G., Yu L.M., Dong Y.B., Li Y.B., Liu L., Zhong W.L., Xu J.Q., Huang Z.H., Ji X.Q., Song S.D., Yu D.L., Xu M., Shi Z.B., Pan O., Yang Q.W., Ding X.T., Duan X.R., Liu Yong and the HL-2A team. // Phys. Letters A. 2016. V. 380. P. 3897.
Fujisawa A. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2003. V. 45. R1.
Abrakov V.V., Akulina D.K., Andryukhina E.D., Bata-nov G.M., Berezhetskij M.S., Danilkin I.S., Donskaya N.P., Fedyanin O.I., Gladkov G.A., Grebenshchikov S.E., Harris J.H., Kharchev N.K., Kholnov Yu.V., Kolik L.V., Kovrizhnykh L.M., Larionova N.F., Letunov A.A., Li-kin K.M., Lyon J.F., Meshcheryakov A.I., Nechaev Yu.I., Petrov A.E., Sarksyan K.A., Sbitnikova I.S. // Nucl. Fusion. 1997. V. 37. P. 233.
Kharchev N.K., Batanov G.M., Berezhetskii M.S., Borzosekov V.D., Fedyanin O.I., Grebenshchikov S.E., Gri-shina I.A., Khol’nov Yu.V., Kolik L.V., Konchekov E.M., Kovrizhnykh L.M., Larionova N.F., Malakhov D.V., Meshcheryakov A.I., Petrov A.E., Pleshkov E.I., Sark-syan K.A., Shchepetov S.V., Skvortsova N.N., Stepa-khin V.D., Vafin I.Yu., Vasilkov D.G., Voronov G.S. // Plasma and Fusion Research. V. 2011. V. 6. 2402142.
Батанов Г.М., Борзосеков В.Д., Коврижных Л.М., Колик Л.В., Кончеков Е.М., Малахов Д.В., Петров А.Е., Сарксян К.А., Скворцова Н.Н., Степахин В.Д., Харчев Н.К. // Физика плазмы. 2013. Т. 39. С. 511.
Скворцова Н.Н., Шестаков О.В., Малахов Д.В. Методы численного анализа стохастических сигналов. Лекции по курсу “Прикладная радиофизика”. М.: Изд-во МИРЭА, 2011. 108 с.
Shchepetov S.V., Kholnov Yu.V., Fedyanin O.I., Kuzne-tsov A.B., Vasilkov D.G., Akulina D.K., Batanov G.M., Gladkov G.A., Grebenshchikov S.E., Meshcheryakov A.I. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2008. V. 50. 045001 (16 pp).
Vasilkov D.G., Kholnov Yu.V., Shchepetov S.V. // Plasma Physics Reports. 2013. V. 39. P. 615–623.
Kharchevskii A.A., Bogachev N.N., Belukhov S.P., Ma-lakhov V.D.V., Skvortsova N.N., Gusein-zade N.G. // Journal of Instrumentation. 2020. T. 15. C01038.
Maslov S.A., Vasilkov D.G., Kholnov Yu.V., Skvortso-va N.N. // J. Phys. Conf. Ser. 2016. V. 666. 012009.
Михайлов М.И., Щепетов С.В., Нюренберг К., Нюрен-берг Ю. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 1096.
Shchepetov S.V., Vasilkov D.G. // Plasma Physics Reports. 2017. V. 43. P. 720–725.
Jenko F., Dorland W., Kotschenreuther M., Rogers B.N. // Phys. Plasmas. 2000. V. 7. 1904.
Chirkov A.Yu.J. // Fusion Energy. 2011. V. 33. 139.
Skvortsova N.N., Chirkov A.Yu., Kharchevsky A.A., Malakhov D.V., Gorshenin A.K., Korolev V.Yu. // Journal of Physics: Conference Series. 2016. V. 666. 012007.
Shchepetov S.V., Kholnov Yu.V., Vasilkov D.G. // JETP Letters. 2010. V. 91. P. 170–173.