Теоретически было предсказано, что радиальная диффузия приводит к возбуждению тока в тороидальном направлении, и в банановом режиме этот ток может быть большим [42-45]. Позже наличие такого тока, называемого (бутстрэп-током), было уверенно подтверждено экспериментально. Это важное яв- явление может послужить средством поддержания тока в плазме в стационарно работающем токамаке. Как было описано в разд. 7.2, электроны в бесстолкнови- тельном режиме, ие[ < v\>, совершают полный облет банановой орбиты. При наличии градиента плотности существует различие в числе частиц на соседних орбитах, проходящих через точку А, как показано на рис. 16.20. Разница составляет (dn\/dr)A\>, где Ль — ширина банановой орбиты. Поскольку компонента скорости, параллельная магнитному полю, по порядку величи- величины составляет е1/2^, то плотность тока запертых электронов 316 Гл. 16. Токамак Рис. 16.20. Банановые орбиты запертых электронов, приводящие к генерации бутстрэп-тока с плотностью щ равна Пролетные электроны из-за столкновений с запертыми начинают дрейфовать в ту же сторону, что и запертые, и этот дрейф становится стационарным вследствие столкновений с ионами. Дрейфовая скорость Kntrap пролетных электронов в стационар- стационарном состоянии дается выражением 1 ^ее /jbanana\ ei = —^е ( J , где иее/е — эффективная частота столкновений между запертыми и пролетными электронами. Плотность тока, связанная с дрей- дрейфовой скоростью Kntrap, равна iboot^-e1/2^. A6.65) Этот ток и называется бутстрэп-током. Введем среднее полои- дальное бета /Зр = (р)/(В^/2^о). Отношение полного бутстрэп- тока /ь к току в плазме /р, необходимому для формирования полоидального поля 5р, дается выражением где с « 0,3 — константа. Эта величина может быть равна и еди- единице, если /?р высока (/?р ~ R/a), а профиль давления пикирован. Эксперименты по бутстрэп-току проводились на TFTR, JT60U и JET. В режиме работы с высокой /?р почти 70-80% плазменного тока /р « 1 МА составлял возбуждаемый бутстрэп-ток.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Бутстрэп-ток» з дисципліни «Основи фізики плазми і керованого синтезу»
