Space-time dynamics of low frequency plasma density fluctuations in URAGAN-3 torsatron

Experimentally investigated the space-time dynamics of low-frequency plasma density fluctuations for two regimes of discharges in torsatron U-3M and with laser-ablation-injection of carbon.Експериментально досліджена просторово-часова динаміка низько-частотних флуктуацій густини електронів у двох режимах розрядів та з лазерною інжекцією домішок вуглецю в торсатроні У-3М.Экспериментально исследована пространственно-временная динамика низко-частотных флуктуаций плотности электронов в двух режимах разрядов и с лазерной инжекцией примеси углерода в торсатроне У-3М

Measurements of fluctuating plasma rotation velocity by means of correlation and doppler microwave reflectometry in Uragan-3M torsatron

Studies of fluctuating plasma rotation by means of correlation and Doppler microwave reflectometry in the Uragan- 3M torsatron were carried out. The application of two methods makes it possible to broaden the information about the rotation and structure of poloidal plasma oscillations. The correlation method has an advantage in l=3 torsatron, because this one is practically insensitive to the tilt angle of incident mm - ray to the reflecting surface. The pulsation of the poloidal velocity and the position of plasma layer in the region of magnetic islands were observed, that became stable upon the formation of the ITB.Проведено вивчення обертання флуктуїруючої плазми методами кореляційної та Доплеровської НВЧ рефлектометрії на торсатроні Ураган-3М. Застосування двох методів дозволяє розширити інформацію про обертання плазми та полоїдальні плазмові флуктуації. Кореляційний метод має деякі переваги в l=3 торсатроні через його практичну нечутливість до кута падіння мм-потоку на відбиваючий шар. Спостерігались коливання полоїдальної швидкості і положення плазмового шару в області магнітних островів, які стабілізуються при створенні ВТБ.Проведено изучение вращения флуктуирующей плазмы методами корреляционной и Доплеровской СВЧ рефлектометрии на торсатроне Ураган-3М. Применение двух методов позволяет расширить информацию о вращении плазмы и полоидальных плазменных флуктуаций. Корреляционный метод имеет некоторые преимущества в l=3 торсатроне ввиду практической нечувствительности к углу падения мм-потока на отражающий слой. Наблюдались пульсации полоидальной скорости и положения плазменного слоя в области магнитных островов, которые стабилизировались при образовании ВТБ

Radial profiles of plasma density and poloidal rotation velocity measured by microwave reflectometry for different regimes of RF plasma production in “Uragan-3m” torsatron

Studies on choice of optimized regimes of RF plasma production/heating in Uragan-3M were performed by using microwave reflectometry. Radial profiles of electron density and it fluctuation and poloidal rotation velocity have been measured for different RF antenna configurations and confining magnetic field direction. It was shown that plasma parameters are changing at magnetic field reversal. Best regime is that one when magnetic field direction is “normal” (that one at which magnetic configuration was “tuned” at magnetic surfaces studies). This regime is characterized by higher value of electron density and by higher value of poloidal rotation velocity shear

Radial distributions of RF discharge plasma parameters and radial electric field in the Uragan-3M torsatron

The results of local measurements of RF discharge plasma parameters (plasma density and its fluctuations, electron temperature and energy of superthermal electrons, plasma poloidal rotation velocity) in the Uragam-3M torsatron are presented. The obtained data are analyzed taking into account the peculiarities of the Uragan-3M magnetic configuration and scenario of RF plasma production and heating. Some suppositions about mechanisms of a radial electric field generation are discussed with the calculation of a magnetic configuration island structure

Peculiarities of plasma fluctuations during RF heating in Uragan-3M torsatron by means of two alfven waves

Three wave interaction has been observed in experiments on Uragan-3M torsatron. Two RF antennas with frequencies Ω1 and Ω2 were used simultaneously for plasma production and heating. Plasma was probed by microwaves, these allowed to study reflection of microwaves at almost whole plasma radius. Spectral analysis of reflected microwaves showed an existence of plasma density fluctuation with frequency Ω1 – Ω2. The suppression of plasma low frequencies was observed, when the plasma oscillation with Ω1 – Ω2 frequency has appeared. Microwaves probing of these fluctuations is the useful tool for studies of their influence on plasma behavior and possibly RF power absorption profile.Трьоххвильова взаємодія спостерігалась в експериментах на торсатроні Ураган-3М. Дві ВЧ антени з частотами Ω1 і Ω2 одночасно використовувались для створення і нагріву плазми, яка зондувалась мікрохвилями, місце відбиття яких перекривало майже весь радіус. При спектральному аналізі відбитих НВЧ сигналів виявлені флуктуації густини плазми з частотою Ω1 – Ω2. При появі коливань з частотою Ω1 – Ω2 спостерігалось пригнічення НЧ флуктуацій. Мікрохвильове зондування є корисним засобом для вивчення їх впливу на поведінку плазми та, можливо, для відтворення профілю поглинання ВЧ потужності.Трехволновое взаимодействие наблюдалось в экспериментах на торсатроне Ураган-3М. Две ВЧ антенны с частотами Ω1 и Ω2 одновременно использовались для создания и нагрева плазмы, которая зондировалась микроволнами, место отражения которых перекрывало почти весь радиус. При спектральном анализе отраженных СВЧ сигналов обнаружены флуктуации плотности плазмы с частотой Ω1 – Ω2. При появлении колебаний на частоте Ω1 – Ω2 наблюдалось подавление НЧ флуктуаций. Микроволновое зондирование является полезным средством для изучения их влияния на поведение плазмы и, возможно, для воссоздания профиля поглощения ВЧ мощности

Transition to the improved confinement mode in torsatron U-3M in range of rare collision frequencies

Transition to the mode of improved plasma confinement in U-3M facility earlier was discussed in works [1-3]. In these studies discussed the various processes in the confinement volume and in the peripheral plasma that accompany the transition process. Study of plasma confinement and process of transition into the mode of improved confinement just at rare collisions between plasma particles is very important because future fusion reactor based on a toroidal magnetic trap will operate under plasma parameters with rare collision frequencies (“banana” mode). The peculiarity of experiments on torsatron U-3M is that they are conducted at small density ne ≤ 2×10^12 cm^-3 and, thereby, the frequency of collisions in the confinement area is in the "banana" mode [4]. And herewith, time of collisions is essentially smaller (up to several orders for electrons and up to the order for ions) than the lifetime of plasma particles. It ensures maxwellization of distribution function and possibility to compare the obtained results with data from other experiments. The objective of this work is to study the main regularity of transition into the mode of improved confinement. Also it is interesting to compare the results with data from other facilities

Formation of ITB in the vicinity of rational surfaces in the Uragan-3M torsatron

It was shown that there is the possibility of ITB formation in the vicinity of rational surfaces in a torsatron magnetic configuration. The formation of ITB is accompanied by fast change of plasma poloidal rotation velocity, radial electric field and its shear and the decrease of plasma density fluctuations. After the ITB formation the transition to the improved plasma confinement takes place. The transition stars when electron temperature in the region of rational surfaces is sufficient to satisfy the condition υTe/uei>>2πR0 (here υTe is electron thermal velocity and uei is the frequency of ion – electron collisions, and R0 is the major radius of the torus). Such a regime can be maintained during the whole duration of RF discharge without any disturbances.Показано, що існує можливість формування внутрішнього теплового бар’єру (ВТБ) в плазмі ВЧ розряду в околиці раціональних поверхонь в торсатронній магнітній конфігурації. Формування ВТБ супроводжується бистрими змінами швидкості полоідального обертання плазми, радіального електричного поля и його шира і зменшенням флуктуацій густини плазми поблизу раціональних поверхонь. Після формування ВТБ спостерігається перехід в режим поліпшеного утримання плазми. Час переходу зменшується із збільшенням ВЧ потужності нагріву.Показано, что имеется возможность формирования внутреннего теплового барьера (ВТБ) в плазме ВЧ разряда в окрестности рациональных поверхностей в торсатронной магнитной конфигурации. Формирование ВТБ сопровождается быстрыми изменениями скорости полоидального вращения плазмы, радиального электрического поля и его шира и уменьшением флуктуаций плотности плазмы вблизи рациональных поверхностей. После формирования ВТБ наблюдается переход в режим улучшенного удержания плазмы. Время перехода сокращается с увеличением ВЧ мощности нагрева

Search for leptophobic Z ' bosons decaying into four-lepton final states in proton-proton collisions at root s=8 TeV

Peer reviewe