Effect of plasma toroidal rotation on toroidal Alfvén eigenmode spectrum in Globus-M2 spherical tokamak

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

In experiments with neutral beam injection on the Globus-M2 spherical tokamak, sequences of long-lasting harmonics of toroidal Alfvén modes were discovered, equidistant from each other in frequency and shifted from zero by a constant value. Using microwave Doppler backscattering diagnostics, the central localization of toroidal modes was determined. In this work, the possibility of “splitting” of toroidal harmonics due to the Doppler shift caused by the toroidal rotation of the plasma is being discussed. It is found that the unshifted frequency of the toroidal Alfvén mode obtained from the spectrum of the magnetic probe signal is in good agreement with the frequency of the mode calculated at the mode location radius, and the toroidal rotation frequency, also determined from the spectrum of the magnetic probe signal, correlates well with the rotation frequency measured using charge exchange spectroscopy diagnostics, but differs by a constant amount. Possible reasons for the discrepancies are being discussed.

Авторлар туралы

I. Balachenkov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

Yu. Petrov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

V. Gusev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

N. Bakharev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

N. Zhiltsov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

G. Kurskiev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

V. Minaev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

I. Miroshnikov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

A. Ponomarenko

Peter the Great state Polytechnical University

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 195251

N. Sakharov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

A. Telnova

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

E. Tkachenko

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

P. Shchegolev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg, 194064

A. Yashin

Peter the Great state Polytechnical University

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
Ресей, St. Petersburg

Әдебиет тізімі

  1. Fasoli A., Gormenzano C., Berk H.L., Breizman B., Briguglio S., Darrow D.S., Gorelenkov N., Heidbrink W.W., Jaun A., Konovalov S.V., Nazikian R., Noterdaeme J.M., Sharapov S., Shinohara K., Testa D., Tobita K., Todo Y., Vlad G., Zonca F. // Nuclear Fusion. 2007. V. 47. P. S264. doi: 10.1088/0029-5515/47/6/S05.
  2. Wong K.L., Fonck R.J., Paul S.F., Roberts D.R., Fredrickson E.D., Nazikian R., Park H.K., Bell M., Bretz N.L., Budny R., Cohen S., Hammett G.W., Jobes F.C., Meade D.M., Medley S.S., Mueller D., Nagayama Y., Owens D.K., Synakowski E.J. // Phys. Rev. Lett. 1991. V. 66. P. 1874. doi: 10.1103/PhysRevLett.66.1874.
  3. Sharapov S.E., Alper B., Andersson F., Baranov Yu.F., Berk H.L., Bertalot L., Borba D., Boswell C., Breizman B.N., Buttery R., Challis C.D., de Baar M., de Vries P., Eriksson L.-G., Fasoli A., Galvao R., Goloborod’ko V., Gryaznevich M.P., Hastie R.J., Hawkes N.C., Helander P., Kiptily V.G., Kramer G.J., Lomas P.J., Mailloux J., Mantsinen M.J., Martin R., Nabais F., Nave M.F., Nazikian R., Noterdaeme J.-M., Pekker M.S., Pinches S.D., Pinfold T., Popovichev S.V., Sandquist P., Stork D., Testa D., Tuccillo A., Voitsekhovich I., Yavorskij V., Young N.P., Zonca F., JET-EFDA Contributors and the MAST Team // Nuclear Fusion. 2005. V. 45. P. 1168. doi: 10.1088/0029-5515/45/9/017.
  4. Heidbrink W.W., Strait E.J., Doyle E., Sager G., Snider R.T. // Nuclear Fusion. 1991. V. 31. P. 1635. doi: 10.1088/0029-5515/31/9/002.
  5. Fredrickson E.D., Bell R.E., Darrow D.S., Fu G.Y., Gorelenkov N.N., LeBlanc B.P., Medley S.S., Menard J.E., Park H., Roquemore A.L., Heidbrink W.W., Sabbagh S.A., Stutman D., Tritz K., Crocker N.A., Kubota S., Peebles W., Lee K.C., Levinton F.M. // Phys. Plasmas. 2006. V. 13. P. 056109. doi: 10.1063/1.2178788.
  6. Heidbrink W.W. // Phys. Plasmas. 2008. V. 15. P. 055501. doi: 10.1063/1.2838239.
  7. Gorelenkov N.N., Pinches S.D., Toi K. // Nuclear Fusion. 2014. V. 54. P. 125001. doi: 10.1088/0029-5515/54/12/125001.
  8. Wong K.-L. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 1999. V. 41. P. R1. doi: 10.1088/0741-3335/41/1/001.
  9. Gusev V.K., Golant V.E., Gusakov E.Z., D’yachenko V.V., Irzak M.A., Minaev V.B., Mukhin E.E., Novokhatskii A.N., Podushnikova K.A., Razdobarin G.T., Sakharov N.V., Tregubova E.N., Uzlov V.S., Shcherbinin O.N., Belyakov V.A., Kavin A.A., Kostsov Yu.A., Kuz’min E.G., Soikin V.F., Kuznetsov E.A., Yagnov V.A. // Technical Phys. 1999. V. 44. P. 1054. doi: 10.1134/1.1259469.
  10. Petrov Yu.V., Gusev V.K., Sakharov N.V., Minaev V.B., Varfolomeev V.I., Dyachenko V.V., Balachenkov I.M., Bakharev N.N., Bondarchuk E.N., Bulanin V.V., Chernyshev F.V., Iliasova M.V., Kavin A.A., Khilkevitch E.M., Khromov N.A., Kiselev E.O., Konovalov A.N., Kornev V.A., Krikunov S.V., Kurskiev G.S., Melnik A.D., Miroshnikov I.V., Novokhatskii A.N., Zhiltsov N.S., Patrov M.I., Petrov A.V., Ponomarenko A.M., Shulyatiev K.D., Shchegolev P.B., Shevelev A.E., Skrekel O.M., Telnova A.Yu., Tukhmeneva E.A., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Voronin A.V., Yashin A.Yu., Bagryansky P.A., Zhilin E.G., Goryainov V.A. // Nuclear Fusion. 2022. V. 62. P. 042009. doi: 10.1088/1741-4326/ac27c7.
  11. Minaev V.B., Gusev V.K., Sakharov N.V., Varfolomeev V.I., Bakharev N.N., Belyakov V.A., Bondarchuk E.N., Brunkov P.N., Chernyshev F.V., Davydenko V.I., Dyachenko V.V., Kavin A.A., Khitrov S.A., Khromov N.A., Kiselev E.O., Konovalov A.N., Kornev V.A., Kurskiev G.S., Labusov A.N., Melnik A.D., Mineev A.B., Mironov M.I., Miroshnikov I.V., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Rozhansky V.A., Saveliev A.N., Senichenkov I.Yu., Shchegolev P.B., Shcherbinin O.N., Shikhovtsev I.V., Sladkomedova A.D., Solokha V.V., Tanchuk V.N., Telnova A.Yu., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Zhilin E.G. // Nuclear Fusion. 2022. V. 57. P. 066047. doi: 10.1088/1741-4326/aa69e0.
  12. Петров Ю.В., Патров М.И., Гусев В.К., Иванов А.Е.,Минаев В.Б., Сахаров Н.В., Толстяков С.Ю., Курскиев Г.С. // Физика плазмы. 2011. Т. 37. С. 1075.
  13. Petrov Yu.V., Bakharev N.N., Gusev V.K., Minaev V.B., Kornev V.A., Kurskiev G.S., Patrov M.I., Sakharov N.V., Tolstyakov S.Yu., Shchegolev P.B. // J. Plasma Phys. 2015. V. 81. Р. 515810601. doi: 10.1017/S0022377815001129.
  14. Bakharev N.N., Balachenkov I.M., Chernyshev F.V., Gusev V.K., Kiselev E.O., Kurskiev G.S., Melnik A.D., Minaev V.B., Mironov M.I., Nesenevich V.G. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 125036.
  15. Петров Ю.В., Бахарев Н.Н., Буланин В.В., Гусев В.К., Курскиев Г.С., Мартынов А.А., Медведев С.Ю., Минаев В.Б., Патров М.И., Петров А.В., Сахаров Н.В., Щеголев П.Б., Тельнова А.Ю., Толстяков С.Ю., Яшин А.Ю. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 675. doi: 10.1134/S0367292119080080.
  16. Balachenkov I.M., Petrov Yu.V., Gusev V.K., Bakharev N.N., Bulanin V.V., Varfolomeev V.I., Zhil’tsov N.S., Kiselev E.O., Kurskiev G.S., Minaev V.B., Patrov M.I., Petrov A.V., Ponomarenko A.M., Sakharov N.V., Tel’nova A.Yu., Tokarev V.A., Khromov N.A., Shchegolev P.B., Yashin A.Yu. // Technical Phys. Lett. 2020. V. 46. P. 1157. doi: 10.1134/S1063785020120032.
  17. Bulanin V.V., Gusev V.K., Kurskiev G.S., Minaev V.B., Patrov M.I., Petrov A.V., Petrov Yu.V., Yashin A.Yu. // Technical Phys. Lett. 2019. V. 45. P.1107. doi: 10.1134/S1063785019110051.
  18. Strait E.J., Heidbrink W.W., Turnbull A.D. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1993. V. 36. P. 1211. doi: 10.1088/0741-3335/36/7/008.
  19. Podestà M., Bell R.E., Bortolon A., Crocker N.A., Darrow D.S., Diallo A., Fredrickson E.D., Fu G.-Y., Gorelenkov N.N., Heidbrink W.W., Kramer G.J., Kubota S., LeBlanc B.P., Medley S.S., Yuh H. // Nuclear Fusion. 2012. V. 52. P. 094001. doi: 10.1088/0029-5515/52/9/094001.
  20. Kim Y.B., Diamond P.H., Groebner R.J. // Phys. Fluids B: Plasma Phys. 1991. V. 3 P. 2050. doi: 10.1063/1.859671.
  21. Podestà M., Bell R.E., Fredrickson E.D., Gorelenkov N.N., LeBlanc B.P., Heidbrink W.W., Crocker N.A., Kubota S., Yuh H. // Phys. Plasmas. 2010. V. 17. P. 122501. doi: 10.1063/1.3524288.
  22. Щеголев П.Б., Минаев В.Б., Тельнова А.Ю., Варфоломеев В.И., Гусев В.К., Есипов Л.А., Жильцов Н.С., Колмогоров В.В., Кондаков А.А., Курскиев Г.С., Мирошников И.В., Панасенков А.А., Сорокин А.В., Шиховцев И.А. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 1293. doi: 10.31857/S0367292123601261.
  23. Петров Ю.В., Багрянский П.А., Балаченков И.М., Бахарев Н.Н., Брунков П.Н., Варфоломеев В.И., Воронин А.В., Гусев В.К., Горяинов В.Ю., Дьяченко В.В., Ермаков Н.В., Жилин Е.Г., Жильцов Н.С., Иваненко С.В., Ильясова М.В., Кавин А.А., Киселев Е.О., Коновалов А.Н., Крикунов С.В., Курскиев Г.С., Мельник А.Д., Минаев В.Б., Минеев А.Б., Мирошников И.В., Мухин Е.Е., Новохацкий А.Н., Петров А.В., Пономаренко А.М., Сахаров Н.В., Скрекель О.М., Соломахин А.Е., Солоха В.В., Тельнова А.Ю., Ткаченко Е.Е., Токарев В.А., Толстяков С.Ю., Тюхменева Е.А., Хилькевич Е.М., Хромов Н.А., Чернышев Ф.В., Шевелев А.Е., Щеголев П.Б., Шулятьев К.Д., Яшин А.Ю. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 1249. doi: 10.31857/S036729212360084X.
  24. Bulanin V.V., Balachenkov I.M., Varfolomeev V.I., Gusev V.K., Kurskiev G.S., Minaev V.B., Patrov M.I., Petrov A.V., Petrov Yu.V., Ponomarenko A.M., Telnova A.Yu., Shchegolev P.B., Yashin A.Yu. // Technical Phys. Lett. 2021. V. 47. P. 197. doi: 10.1134/S1063785021020206.
  25. Larionova M.M., Miroshnikov I.V., Gusev V.K., Minaev V.B., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Schegolev P.B., Telnova A.Yu., Bakharev N.N. // J. Phys.: Confer. Ser. 2019. V. 1400. P. 077018. doi: 10.1088/1742-6596/1400/7/077018.
  26. Тельнова А.Ю., Мирошников И.В., Митранкова М.М., Бахарев Н.Н., Гусев В.К., Жильцов Н.С., Киселев Е.О., Курскиев Г.С., Минаев В.Б., Петров Ю.В., Сахаров Н.В., Щеголев П.Б., Тюхменева Е.А. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. С. 25. doi: 10.21883/PJTF.2021.09.50903.18618.
  27. Курскиев Г.С., Жильцов Н.С., Коваль А.Н., Корнев А.Ф., Макаров А.М., Мухин Е.Е., Петров Ю.В., Сахаров Н.В., Соловей В.А., Ткаченко Е.Е., Толстяков С.Ю., Чернаков П.В. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. С. 41. Doi: 0.21883/PJTF.2021.24.51799.19019.
  28. Berk H.L., Breizman B.N., Petviashvili N.V. // Phys. Lett. A. 1997. V. 234. P. 213. doi: 10.1016/S0375-9601(97)00523-9.
  29. Коренев П.С., Коньков А.Е., Митришкин Ю.В., Балаченков И.М., Киселев Е.О., Минаев В.Б., Сахаров Н.В., Петров Ю.В. // Письма ЖТФ. 2023. Т.49. С. 36. doi: 10.21883/PJTF.2023.07.54920.19468.
  30. Pereverzev G. ASTRA — Automated System for Transport Analysis in a Tokamak. / Pereverzev G.V., Yushmanov P.N. San Diego, 2002. 147 p.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024