SU1536447A1 - Method of suppression of tearing instability in tokomak plasma - Google Patents

Method of suppression of tearing instability in tokomak plasma Download PDF

Info

Publication number
SU1536447A1
SU1536447A1 SU884369606A SU4369606A SU1536447A1 SU 1536447 A1 SU1536447 A1 SU 1536447A1 SU 884369606 A SU884369606 A SU 884369606A SU 4369606 A SU4369606 A SU 4369606A SU 1536447 A1 SU1536447 A1 SU 1536447A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
plasma
magnetic
screw
tearing
resonant
Prior art date
Application number
SU884369606A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Сперанский
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4345
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4345 filed Critical Предприятие П/Я Г-4345
Priority to SU884369606A priority Critical patent/SU1536447A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1536447A1 publication Critical patent/SU1536447A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к термо дерной энергетической технологии, в частности к термо дерным устройствам типа токамак, и может быть использовано при создании энергетических реакторов. Цель изобретени  - повышение эффективности за счет подавлени  идеальных винтовых возмущений плазмы. С помощью магнитного зонда регистрируют магнитные возмущени , создаваемые развитием тиринг-мод. В резонансной винтовой обмотке, включенной в ецпь обратной св зи магнитного зонда, возбуждают электрический ток, причем это возбуждение осуществл ют с задержкой по времени, которую выбирают не меньше характерного альфвеновского времени. Такое формирование тока в резонансной обмотке позвол ет подавить вли ние идеальных возмущений плазмы, возбуждаемых действием винтовой обмотки, и обеспечить более глубокое подавление тиринг-нейстойчивости в токамаке.The invention relates to thermo-nuclear power technology, in particular, tokamak-type thermo-nuclear devices, and can be used to create power reactors. The purpose of the invention is to increase efficiency by suppressing ideal plasma screw perturbations. With the help of a magnetic probe, magnetic disturbances created by the development of the tearing modes are recorded. In the resonant screw winding included in the feedback loop of the magnetic probe, an electric current is excited, and this excitation is carried out with a time delay that is chosen not less than the characteristic Alfven time. Such current formation in the resonant winding allows to suppress the effect of ideal plasma perturbations, excited by the action of a screw winding, and to provide deeper suppression of the tearing instability in tokamak.

Description

Изобретение относитс  к термо дер- лой энергетической технологии, в частности к термо дерным устройствам типа токамак, и может быть использовано при создании энергетических реакторов .The invention relates to thermoelectric power technology, in particular tokamak-type thermo-nuclear devices, and can be used to create power reactors.

Цель изобретени  - повышение эффективности за счет подавлени  идеальных винтовых возмущений плазмы.The purpose of the invention is to increase efficiency by suppressing ideal plasma screw perturbations.

Способ подавлени  тиринг-неустой- чивости в плазме токамака осуществл ют следующим образом.The method of suppressing the tearing instability in tokamak plasma is carried out as follows.

Внутри разр дной камеры токамака в тени лимитера размещают магнитный зонд дл  регистрации возмущений по- лоидального магнитного пол , вызванных развитием тиринг-неустойчивости плазменного шнура.Inside the discharge chamber of a tokamak, a magnetic probe is placed in the shadow of the limiter to record disturbances of the poloidal magnetic field caused by the development of the tearing instability of the plasma cord.

В тени лимитера размещают также резонансную винтовую обмотку с шагомIn the shade of the limiter is placed also the resonant screw winding with a step

винта, соответствующим шагу винтовой тиринг-моды, имеющей максимальную амплитуду. Обычно наиболее опасна мода с полоидальным волновым числом m 2.screw corresponding to the pitch of the screw tiring mode with the maximum amplitude. Usually the most dangerous mode with a poloidal wavenumber m 2.

Из частотного спектра сигнала магнитного зонда выдел ют сигнал винтовой гармоники, имеющей наибольшую амплитуду. Наиболее интенсивную монику можно выделить, например, с помощью электрического частотного фильтра. Далее в винтовой резонансной обмотке, включенной в цель обратной св зи магнитного зонда, возбуждают ток обратной св зи. Дл  питани  резонансной винтовой обмотки может быть использован высокочастотный уси- литепь, выход которого св зан с магнитным зондом. При этом токи обратной св зи формируют с временной заслFrom the frequency spectrum of the magnetic probe signal, a screw harmonic signal having the largest amplitude is extracted. The most intense monica can be distinguished, for example, using an electric frequency filter. Then, in the helical resonant winding included in the feedback target of the magnetic probe, the feedback current is excited. A high-frequency amplifier can be used to power the resonant winding, the output of which is connected to a magnetic probe. In this case, the feedback currents form with time lag

соwith

22

4Ь 14b 1

держкой относительно сигнала, получаемого с магнитного зонда. Величину временной задержки it выбирают удовлетвор ющим соотношениюwith respect to the signal received from the magnetic probe. The value of the time delay it is chosen to satisfy the relation

О i fct В.About i fct B.

QO - невозмущениое полойдальнееQO - unperturbed more than equal

магнитное поле плазмы; JQ - плотность плазмы на резонансной магнитной поверхности .plasma magnetic field; JQ is the plasma density on the resonant magnetic surface.

РR

Дл  задержки сигнала может быть использован фильтр низких частот.A low pass filter can be used to delay the signal.

Таким образом, в резонансной винтовой обмотке формируетс  электрический ток j(t), закон временного изменени  которого задаетс  выражением Thus, in the resonant screw winding, an electric current j (t) is generated, the law of time variation of which is given by the expression

I(t) -,E-V(t - bt),I (t) -, E-V (t - bt),

где Е - коэффициент усилени  обратной св зи; у - магнитный поток выделеннойwhere E is the feedback gain factor; y - magnetic flux of the selected

винтовой гармоники возмущени  плазмы;screw harmonics of plasma disturbance;

t - текущее врем .t is the current time.

Токи обратной св зи винтовой резо- нансной обмотки вызывают не только подавление тиринг-моды, но и идеальное винтовое возмущение плазмы такой же полоидальной структуры, что и ти- ринг-мода. Однако хот  ток такого идеального винтового возмущени  про тивоположен току тирь..г-моды, его радиальное распределение отлично от радиального распределени  тока тиринг- моды. В этом случае ток идеального возмущени  плазмы искажает своим магнитным полем сигнал с магнитного зонда , предназначенного дл  измерени  магнитного потока тиринг-моды. Это снижает возможность подавлени  тиринг моды.The feedback currents of the screw resonance winding cause not only the suppression of the tearing mode, but also the ideal screw plasma perturbation of the same poloidal structure as that of the tearing mode. However, although the current of such an ideal screw disturbance is opposite to the current of the shooting range of the r-mode, its radial distribution is different from the radial distribution of the current of the tearing mode. In this case, the ideal plasma perturbation current distorts with its magnetic field the signal from the magnetic probe designed to measure the magnetic flux of the tearing mode. This reduces the possibility of suppressing the tearing mode.

,- ,,

Характерное врем  установлени  идеальных колебаний плазмы составл ет величину пор дка альфвеновского вре- мёниThe characteristic time to establish ideal plasma oscillations is of the order of the Alfven time.

t - .t -.

Поэтому величина временной задержкиTherefore, the amount of time delay

JQ $Jq $

2020

25 25

,Q - ., , Q -.,

3535

4040

5050

it t.Введение указанной временной задержки приводит к дополнительному снижению амплитуды тиринг-моды в 2-3 раза. Кроме того, уменьшаетс  частота осцилл ции сигнала с магнитного зонда, что позвол ет уменьшить энергетические затраты на питание винтовых резонансных обмоток.it t. The introduction of this time delay leads to an additional decrease in the amplitude of the tearing mode by a factor of 2-3. In addition, the frequency of the oscillation of the signal from the magnetic probe is reduced, which makes it possible to reduce the energy costs of powering the screw resonant windings.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ подавлени  тиринг-неустой- чивости в плазме токамака, включающий регистрацию сигнала возмущени  полоидального магнитного потока магнитным зондом, расположенным в камере токамака, выделение из частотного спектра полученного сигнала гармоники с максимальной амплитудой и воз- . буждение в резонансной винтовой обмотке , окружающей плазменный шнур, электрического тока j(t) обратной св зи, соответствующего по изменению во времени сигналу выделенной гармоники , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности за счет подавлени  идеальных винтовых возмущений плазмы, величину тока обратной св зи задают согласно соотношениюA method for suppressing the tearing instability in a tokamak plasma, including recording a disturbance signal of a poloidal magnetic flux by a magnetic probe located in a tokamak chamber, extracting the harmonic signal with maximum amplitude and air from the frequency spectrum Bundling in the resonant screw winding surrounding the plasma cable, an electric current j (t) feedback corresponding to the change in time of the selected harmonic signal, characterized in that zi set according to the ratio T(t) - E-q(t - t),T (t) - E-q (t - t), где Е - коэффициент усилени  обратнойwhere E is the inverse gain factor св зи; (jf - магнитный поток выделеннойconnection; (jf - selected magnetic flux винтовой гармоники возмущени  плазмы;screw harmonics of plasma disturbance; t - текущее врем ; Jit - временна  задержка возбуждени  электрического Тока в винтовой обмотке относительно сигнала магнитного зонда, при этом временную задержку &t выбирают удовлетвор ющей соотношениюt is the current time; Jit is the time delay of the excitation of the electric current in the screw winding relative to the signal of the magnetic probe, while the time delay & t is chosen to satisfy the relation CU fct ,CU fct, где В0 - невозмущенное полондальноеwhere B0 is unperturbed polondalnoe магнитное поле плазмы; О - плотность плазмы на резонансной магнитной поверхности, возмущенной тиринг-неустой-4 чивостью.plasma magnetic field; O is the plasma density on a resonant magnetic surface perturbed by the tearing-instability-4.
SU884369606A 1988-02-01 1988-02-01 Method of suppression of tearing instability in tokomak plasma SU1536447A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884369606A SU1536447A1 (en) 1988-02-01 1988-02-01 Method of suppression of tearing instability in tokomak plasma

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884369606A SU1536447A1 (en) 1988-02-01 1988-02-01 Method of suppression of tearing instability in tokomak plasma

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1536447A1 true SU1536447A1 (en) 1990-01-15

Family

ID=21352085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884369606A SU1536447A1 (en) 1988-02-01 1988-02-01 Method of suppression of tearing instability in tokomak plasma

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1536447A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012005625A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-12 Poltoratsky Boris Feodorovich Electromagnetic vortex reactor
CN112987558A (en) * 2021-02-08 2021-06-18 中国科学院合肥物质科学研究院 Motor motion control mechanism and method for stabilizing new classical tearing mold in nuclear fusion device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гвоздков К).В. и др. Физика плазмы. Т.6, 1980, № 2, с. 234. Артеменков Л.И. и др. Письма в ЖЭГФ. Т. 27, 1978, № 2, с. 108. 54) СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ТИРИНГ-ИЕУС- ТОЙЧИВОСТИ В ПЛАЗМЕ ТОКЛ11АКА *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012005625A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-12 Poltoratsky Boris Feodorovich Electromagnetic vortex reactor
CN112987558A (en) * 2021-02-08 2021-06-18 中国科学院合肥物质科学研究院 Motor motion control mechanism and method for stabilizing new classical tearing mold in nuclear fusion device
CN112987558B (en) * 2021-02-08 2022-05-03 中国科学院合肥物质科学研究院 Motor motion control mechanism and method for stabilizing new classical tearing mold in nuclear fusion device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ginzburg et al. Theory of non-stationary processes in gyrotrons with low Q resonators
JPS6485574A (en) Power converting device
US4095167A (en) Concealed structure locating and surveying exciter
SU1536447A1 (en) Method of suppression of tearing instability in tokomak plasma
US5805032A (en) Electrical filter for attenuating oscillations in AC mains
CA2234153A1 (en) Method and device for providing plasma
Van Tichelen et al. Test results from high intensity discharge lamps with current supplied at 50 Hz, 400 Hz and modulated between 15 and 35 kHz
JP2725594B2 (en) Gas laser device
Mazaheri et al. Cause, effects, and mitigation of ripple from rectifiers
US5278381A (en) Inductive cooking device
Balavoine et al. Comparison of two passive solutions for noise reduction of PWM-fed induction machines
EP0479357B1 (en) Power supply device
Baba et al. Improved Dynamic Filters for the Main Ring Magnet Power Supply of the KEK 12 GeV PS
Bekefi et al. Millimeter wave radiation from a rotating electron ring subjected to an azimuthally periodic wiggler magnetic field
Lin et al. Stability of a high order mode CARM amplifier
JPH08236369A (en) Power generating system of taking advantage of quenching phenomenon in superconduction
RU2093971C1 (en) Power supply for inductance heater
SU1356102A1 (en) Apparatus for current leak protection in a.c.electric network
Papkov et al. Experiments on negative-feedback stabilization of helical plasma instability in a TO-1 tokamak
SU913288A1 (en) Device for producing magnetic field
RU2237356C2 (en) Pulse current generation method
Cheng et al. Low cost concepts to reduce the voltage ripple of a DC power supply
Couprie et al. Behavior of the positron beam of the super-ACO storage ring in response to a modification of the RF frequency for free-electron laser experiments
Buzankin et al. Experiments in magnetoacoustic heating of plasma in tokamak T-4
Xu et al. Study of electron heat pulse propagation and particle diffusion during the synergy of LHW and IBW heating in the HT-7