Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирск
Авторы: Багрянский П.А., Максимов В.В., Приходько В.В., Савкин В.Я., Сковородин Д.И., Солдаткина Е.И.
В последние годы открытые ловушки показали значительный прогресс в параметрах удерживаемой плазмы и могут рассматриваться как основа для установок следующего поколения. Однако вопрос о величине продольных потери энергии из открытых ловушек термоядерного класса остается не полностью изученным. В теоретических работах было показано, что тепловой поток из открытой ловушки может быть значительно снижен по сравнению с пределом классической теплопроводности благодаря барьеру амбиполярного потенциала, препятствующему проникновению холодных электронов в центр ловушки. Согласно теории, величина энергии, выносимой из ловушки одной электрон-ионной парой, не должна превышать 8Te даже при коэффициентах вторичной эмиссии с плазмоприемника порядка единицы. В современной установке ГДЛ температура электронов достигает 200 эВ при инжекции атомарных пучков и до 900 эВ при использовании ЭЦР-нагрева, поэтому возможна экспериментальная проверка теоретического скейлинга величины продольных потерь энергии при параметрах, близких к термоядерным. Измеренная при помощи системы зондов величина энергии, выносимой электрон-ионной парой, оказалась в пределах от 6 до 8 электронных температур при степенях расширения магнитного поля за пробкой, превышающих критическое значение, вычисленное теоретически, \( K*=\sqrt {m_i/m_e} \). Коэффициент вторичной электронной эмиссии с плазмоприемника, оцененный по данным зондов, близок к единице, но при этом не происходит увеличения потерь энергии из плазмы, что согласуется с предсказаниями теории.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, грант № 18-72-10084 от 31.07.2018.
Публикации: D. I. Skovorodin, Phys. Plasmas 26, 012503 (2019); A.Sudnikov and E.Soldatkina, AIP Conf. Proc. 2179, 020026-1–020026-8 (2019).