А.В.Аникеев

Эксперименты с компактным пробкотроном
на установке газодинамическая ловушка

В докладе представлены результаты работ
по формированию и исследованию синтезированного
сгустка быстрых ионов (SHIP) со средней энергией
10 кэВ и плотностью ~10^13 см^-3, создаваемого
в дополнительном пробкотроне, присоединенном к
одной из сторон установки газодинамическая ловушка
(ГДЛ) [1]. Для реализации эксперимента была
установлена дополнительная катушка вблизи
имеющегося пробочного узла. В образовавшийся
короткий пробкотрон с полем 2.5 T в центре и
пробочным отношением ~2 из центральной части ГДЛ
втекала теплая плазма с температурой 60 эВ и
плотностью 1013 см-3. В проточную теплую плазму
производилась инжекция сфокусированных атомарных
пучков с энергией частиц 15 кэВ и эквивалентным
током 20 А.

Представлена методика изучения сгустка быстрых
ионов, описаны диагностики, которые были
специально созданы для этих исследований. Для
анализа параметров плазмы в представленном
эксперименте были проведены численные симуляции
с помощью Интегрированного Транспортного Кода
(ITCS), основанного на методе Монте-Карло [2].
Результаты экспериментов находятся в хорошем
согласии с данными численного моделирования и
предсказаниями теории, что позволяет делать
вывод об отсутствии при этих параметрах
аномальных потерь быстрых частиц в компактном
пробкотроне связанных с развитием
микронеустойчивостей. Условия эксперимента SHIP
дают возможность проводить исследования в
области критических параметров по отношению к
развитию наиболее опасных конусно-дрейфовой и
альфвеновской циклотронной микро-неустойчивостей.
И это является важной предпосылкой для проведения
дальнейших экспериментов с SHIP с целью изучения
процессов развития и возможности стабилизации
этих микро-неустойчивостей.  

Основными результатами первой серии экспериментов
с компактным пробкотроном следует считать:
- накопление быстрых ионов с плотностью втрое
  превышающей плотность теплых ионов;
- обнаружение эффекта амбиполярного запирания
  потока частиц и энергии в запробочную область
  газодинамической ловушки.

Литература.
[1] A.A.Ivanov, A.N.Karpushov, K.V.Lotov,
    "Gas-Dynamic Trap Experiment: Status and
    Perspectives". Proc. of the Intern. Conf.
    on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement,
    (Novosibirsk, Russia, July 27-31, 1998)
    Transactions of Fusion Technology (ANS),
    35, 1T, pp.107 (1999). 
[2] A.V.Anikeev, P.A.Bagryansky, S.Collatz, K.Noack,
    "Plasma Simulation for the SHIP experiment at GDT"
    In proc. of the 5th International Conference on
    Open Magnetic Systems for Plasma Confinement
    (July 5-9, 2004, Novosibirsk, Russia),
    Transaction of Fusion Science and Technology,
    v.47, No. 1T (2005) p.2