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

封面

如何引用文章

全文:

详细

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.

作者简介

I. Balachenkov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

Yu. Petrov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

V. Gusev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

N. Bakharev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

N. Zhiltsov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

G. Kurskiev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

V. Minaev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

I. Miroshnikov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

A. Ponomarenko

Peter the Great state Polytechnical University

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 195251

N. Sakharov

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

A. Telnova

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

E. Tkachenko

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

P. Shchegolev

Ioffe institute, Russian Academy of Sciences

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg, 194064

A. Yashin

Peter the Great state Polytechnical University

Email: balachenkov@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, St. Petersburg

参考

  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.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024