Статья: Эффективный заряд плазмы в режиме нагрева индукционным током на стеллараторе Л-2М в условиях боронизации вакуумной камеры (2015)

Основные подходы и результаты работы можно сформулировать следующим образом.

1 Измерение Zeff основано на измерении сопротивления плазменного столба и сравнении его значения с расчетным значением сопротивления водородной плазмы. В модели расчета используется экспериментально измеренные профили электронной температуры и плотности плазмы, а также учтен эффект присущий стеллараторной плазме: увеличение удельного сопротивления плазмы за счет стеллараторно-запертых частиц.

2. Указанная процедура была использована для определения эффективного заряда плазмы в двух режимах омического разряда стелларатора Л- 2М, а именно, до и после проведения процедуры боронизации вакуумной камеры. В режимах без боронизации вакуумной камеры Zeff принимает значения от 5 до 8 и уменьшается с ростом плотности. С введением процедуры боронизации значения эффективного заряда, измеренные по проводимости, существенно уменьшились и лежат в интервале от 1,5 до 2 и не проявляют зависимость от плотности.

3. Ошибка измерения эффективного заряда плазмы в основном определяется точностью измерения профиля электронной температуры, причем особенно точностью определения температуры в области 0,1 0,6 p r a  . Погрешность определения Zeff составляет величину ΔZeff = 40 %, так как ошибка измерения электронной температуры с помощью диагностики излучения на частоте 2ωci на стеллараторе Л-2М составляет ΔTe = 20 %.

4. На стационарной стадии разряда условие перехода в режим непрерывного ускорения всей массы электронов не выполняется по всему сечению плазменного шнура. Оценка потока электронов в область убегания показывает, что для исследуемых плотностей плазмы ne = 0,51019 м-3 убегающие электроны могут обеспечить лишь незначительную часть Ipe = 0,5 кА тока омического разряда IOH = 19 кА. Однако при уменьшении плотности плазмы количество убегающих электронов быстро нарастает, а ток убегающих электронов Ipe становится сравнимым с полным плазменным током (например, для ne = 0,31019 м-3 Ipe = 19 кА).