View
35
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Kómár Anna MSc I. éves fizikus hallgató. Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása tokamak plazmákbaN. Témavezető: Dr. Fülöp Tünde Konzulens: Dr. Pokol Gergő. TDK konferencia 2011. november 16. Elfutó elektronok tokamakokban. Csavart térszerkezet: toroidális áram. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
ELFUTÓ ELEKTRONOK ÉS FÜTYÜLŐ HULLÁMOK
KÖLCSÖNHATÁSA TOKAMAK PLAZMÁKBAN
Témavezető: Dr. Fülöp TündeKonzulens: Dr. Pokol Gergő
TDK konferencia2011. november
16.
Kómár AnnaMSc I. éves fizikus
hallgató
Csavart térszerkezet: toroidális áram
Elfutó elektronok tokamakokban
Diszrupciókban és fűrészfog-összeomláskor (közel kritikus tér)
Kölcsönhatás plazmahullámmal:
növekedési ráta – csillapítás > 0
2011.11.16.
2/13
Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása tokamak plazmákban
Sú
rlód
ási
erő
Energia
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
0
ie 1
1212
112
22||
22222
22
11
2
r
rr ckck
2122
22
222
22||
11
ckck
válaszImaginárius rész
Növekedési ráta
3/13
Az elektron-hullám kölcsönhatás elmélete
Imi
Plazmahullám diszperziós relációja: Dielektromos
tenzor
Perturbatív
vizsgálat
A vizsgált esetek és közelítések
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
4/13
Nagy elektromos térEloszlásfüggvény: G.
Pokol,PhD dolgozat, BME TTK,
2009
Magnetoszonikus-fütyülő
hullám
Ultrarelativisztikus
rezonanciafeltétel
Közel kritikus térEloszlásfüggvény: P.
Sandquist, PoP 13(072108), 2006
Elektron-fütyülő hullám
Általános rezonanciafelt
étel
Fütyülő hullámok
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
5/13
Elektron-fütyülő hullám: ,A. Kómár, BSc Szakdolgozat, BME TTK, 2011
Magnetoszonikus-fütyülő hullám:T. Fülöp et al., PoP 13(062506), 2006
ceci
ceci ~
40ce
Általános rezonanciafeltétel
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
6/13
Elfutó elektron szuszceptibilitások:eloszlásfüggvény alapján, ∫∫∫d3p
Megjelenik egy rezonancia: implicit!
0
,
||
0
ck
ppnp perpparcepar
Ultrarelativisztikus
Általános esetparp
0||
ck
np ceres
2
022
||
22220
22||0|| 1
ck
npcknckp
ceperpce
res
221 parperp pp
Mi indokolja a fütyülő hullám vizsgálatát?
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
7/13
Rezonanciafeltétel fizikai, ha: Ultrarelativisztikus esetben ez:
Általános esetben is vizsgálható:
0resp
0||
ck
np ceres 00|| ck és 0n vag
y
00|| ck és 0n
0,0|| kck és 0n
Fütyülő hullám
Növekedési ráta diszrupciók esetén
2011.11.16.
8/13
Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása tokamak plazmákban
A maximumhoz tartozó energián vannak elfutó elektronok.
Elektron-fütyülő hullámMagnetoszonikus-fütyülő
hullám
E/Ec = 865, B = 2 T, ne = 5 ∙ 1019 m-3, nr = 3 ∙ 1017 m-3
(Általános rezonancia)
(Ultrarelativisztikus rezonancia)
Növekedési ráta közel kritikus tér esetén
2011.11.16.
9/13
Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása tokamak plazmákban
Elektron-fütyülő hullám Magnetoszonikus-fütyülő hullám
E/Ec = 1,3 ; B = 2 T, ne = 5 ∙ 1019 m-3, nr = 3 ∙ 1017 m-3
A maximumhoz tartozó energián nincsenek elfutó elektronok.
(Általános rezonancia)
(Ultrarelativisztikus rezonancia)
A leginstabilabb hullám
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
10/13
leginstabilabb hullám
Elektronok maximális energiája: ~300 keVI. Klimanov et al., PPCF 49:L1-L6,
2007
E/Ec = 1,3
B = 2 T
ne = 5 ∙ 1019 m-3
nr = 3 ∙ 1017 m-3
Csillapítási ráták
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
11/13
Csillapítási ráták: Ütközéses csillapítás:
Konvektív csillapítás:
Nagy hőmérsékleten: közel kritikus térnél
eid 5,1
r
perpv L
k
4
/
M. Brambilla, PoP 2(4), 1994
G. Pokol, PPCF 50(045003), 2008
vd (Te = 20 keV, ni ~ 1019 m-3)
Stabilitási határ közel kritikus térben
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
12/13
I. Klimanov et al., PPCF 49:L1-L6,
2007
Lr = 0,4
m
L r = 0,2
m
Célok: elfutó elektron – hullám kölcsönhatás Diszrupciós eredmények vizsgálata nagyobb
frekvenciákon Közel kritikus térben: leginstabilabb hullám
meghatározása, stabilitásvizsgálat Eredmények:
Általános rezonanciafeltétel → fütyülő hullám vizsgálata
A korábbi diszrupciós eredmények kiterjesztése A leginstabilabb hullám közel kritikus tér esetén egy
elektron-fütyülő hullám, k ≈ 1500 m-1 Stabilitás: nr > 1017 m-3 esetén destabilizálódik a hullám
2011.11.16.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
13/13
Összefoglalás
Válaszok a bírálói kérdésekre
2011.10.14.Elfutó elektronok és fütyülő hullámok kölcsönhatása
tokamak plazmákban
14
Periodikus határfeltételek miatt diszkrét a hullám spektruma, de sűrű:
G. Pokol et al., PPCF 50(045003), 2008
Az elfutó elektronok energiájuknak csak egy részét adják át a keltett hullámoknak (kis amplitúdó)
Recommended