Study of gams and related turbulent particle flux with hibp in the T-10 tokamak

The new findings in the behavior of geodesic acoustic modes (GAMs) and turbulent particle flux dynamics on the T-10 tokamak are presented. For the first time in T-10 the broadband oscillations ( 0.8, the dominated GAM peak with frequency ~ 14 kHz and noticeable peak of quasi-coherent oscillations in the frequency band 40…100 kHz were observed. The multichannel HIBP measurements were performed to measure poloidal electric field Epol and to retrieve the electrostatic turbulent radial particle flux driven by E×B drift. The preliminary experiment shows that in contrast to the power spectral density of plasma potentials, GAM peak was almost invisible in the Epol power spectrum and on the frequency resolved turbulent particle flux. These results are consistent with the general concept of GAM as a high-frequency branch of zonal flows, having symmetric poloidal structure of potential perturbation, which were supported by earlier observation of poloidal mode number m=0 in T-10.Представлены новые результаты исследований геодезических акустических мод (ГАМ) и турбулентного потока частиц на токамаке T-10. Впервые на Т-10 в разрядах с омическим и ЭЦР-нагревом (Bt = 1,6…2,4 Tл, Ipl = 0,15…0,3 MA, n‾e = (0.6…5)×10¹⁹ m⁻³) в горячей зоне плазмы с помощью зондирования пучком тяжёлых ионов (ЗПТИ) измерены широкополосные колебания электрического потенциала и плотности с частотами до 250 кГц. На периферии, r/a > 0,8, наблюдался преобладающий пик ГАМ с частотой ~ 14 кГц и заметный пик квазикогерентных колебаний с частотами 40…100 кГц. Многоканальные ЗПТИ измерения позволили оценить полоидальное электрическое поле Epol и найти радиальный электростатический турбулентный поток частиц, возбуждаемый E×B дрейфом. Предварительные эксперименты показали, что ГАМ пик виден на спектре колебаний потенциала, но практически не виден на спектре Epolи на частотно разрешённом потоке частиц. Эти результаты согласуются с общей теоретической концепцией, что ГАМ – это высокочастотная ветвь зональных потоков с симметричной полоидальной структурой возмущений потенциала, а также с прежними наблюдениями полоидального модового числа m = 0.Представлено нові результати досліджень геодезичних акустичних мод (ГАМ) і турбулентного потоку часток на токамаці T-10. Вперше на Т-10 в розрядах з омічним і ЕЦР-нагрівом (Bt = 1,6…2,4 Tл, Ipl = 0,15...0,3 MA, n‾e = (0.6…5)×10¹⁹ m⁻³) у гарячій зоні плазми за допомогою зондування пучком важких іонів (ЗПВІ) виміряні широкосмугові коливання електричного потенціалу та щільності з частотами до 250 кГц. На периферії, r/a > 0,8, спостерігався переважаючий пік ГАМ з частотою ~ 14 кГц і помітний пік квазікогерентних коливань з частотами 40…100 кГц. Багатоканальні ЗПВІ виміри дозволили оцінити полоїдальне електричне поле Epol і знайти радіальний електростатичний турбулентний потік часток, збуджуваний E×B дрейфом. Попередні експерименти показали, що ГАМ пік видно на спектрі коливань потенціалу, але практично не видно на спектрі Epol і на частотно дозволеному потоці часток. Ці результати узгоджуються із загальною теоретичною концепцією, що ГАМ - це високочастотна гілка зональних потоків з симетричною полоїдальною структурою обурень потенціалу, а також з колишніми спостереженнями полоїдального модового числа m = 0

Study of poloidal structure of geodesic acoustic modes in the T-10 tokamak with heavy ion beam probing

The poloidal structure of geodesic acoustic modes (GAMs) was studied on the T-10 tokamak by heavy ion beam probing with multichannel energy analyzer. GAMs were mainly pronounced on the plasma electric potential. The poloidal phase shift between the potential oscillations was determined by the two-point correlation technique. It was shown that GAM potential oscillations have the poloidal mode number m=0 in the core plasma. This experimental result agrees with theoretical predictions.На токамаке T-10 с помощью пучка тяжелых ионов исследована полоидальная структура геодезических акустических мод (ГАМ), которые явно видны на потенциале плазмы. Фазовый сдвиг между колебаниями потенциала определялся методом двухточечной корреляции с помощью многоканального энергетического анализатора. Показано, что ГАМ на потенциале имеют полоидальное модовое число m=0. Этот экспериментальный результат согласуется с теоретическими предсказаниями.На токамаці T-10 за допомогою пучка важких іонів досліджена полоїдальна структура геодезичних акустичних мод (ГАМ), що явно видно на потенціалі плазми. Фазове зміщення між коливаннями потенціалу визначається методом двохточечної кореляції за допомогою багатоканального енергетичного аналізатора. Показано, що ГАМ на потенціалі мають полоїдальное модове число m=0. Цей експериментальний результат узгоджується з теоретичними передбаченнями

Modeling of some nonstationary processes in tokamak plasmas

The results of modeling of shots from two series of experiments in two tokamaks with rather different geometric parameters are presented. The first one includes two shots from the spherical tokamak MAST with current ramp up, and the second one, a number of T-10 shots with periodic gas puffing. The modeling was performed with the ASTRA code in the framework of Canonical Profiles Transport Model (CPTM).Представлены результаты моделирования импульсов из двух серий экспериментов на двух разных токамаках, существенно отличающихся геометрическими параметрами. Первая серия включает два импульса с нарастанием тока сферического токамака MAST, а вторая – несколько импульсов Т-10 с периодическим газонапуском. Моделирование осуществлялось с помощью кода ASTRA в рамках транспортной модели канонических профилей (ТМКП).Представлені результати моделювання імпульсів з двох серій експериментів на двох різних токамаках, що істотно відрізняються геометричними параметрами. Перша серія включає два імпульси з наростанням струму сферичного токамака МАST, а друга – декілька імпульсів Т-10 з періодичним газонапуском. Моделювання здійснювалося за допомогою коду ASTRA в рамках транспортної моделі канонічних профілів (ТМКП)

Study of the Process e+e−→KL0KS0e^+e^- \to K^0_L K^0_S in the C.M.Energy Range 1.05-1.38 GeV with CMD-2

The process $e^+e^- \to K^0_L K^0_S$ has been studied with the CMD-2 detector using about 950 events detected in the center-of-mass energy range from 1.05 to 1.38 GeV. The cross section exceeds the expectation based on the contributions of the rho(770), omega(782) and phi(1020) mesons only.Comment: 12 pages, 3 figures, uses elsart.cls, submitted to Physics Letters

Electric field study with HIBP in OH and ECRH plasmas on the T-10 tokamak

The plasma potential φ and radial electric field Er were studied on T-10 in a wide range of ohmic and ECRH regimes. At densities ne> 10¹⁹ m⁻³, the potential has negative sign over the whole plasma cross section. At lower densities, the outer zone with positive φ and Er is formed. The absolute value of potential at mid-radius grows with density up to ne ≈ 3×10¹⁹ m⁻³ and then saturates. In regimes with ECR heating, |φ| decreases owing to the density pump-out and the electron temperature increase. Measurements of Er are compared with numerical simulations with several codes including nonambipolar fluxes due to the toroidal field ripple. The change of radially averaged ¬Er with density and temperature qualitatively agrees with neoclassical expectations.Потенциал плазмы φ и радиальное электрическое поле Er исследовались на токамаке T-10 в широком диапазоне омических и ЭЦР-режимов. При плотностях ne> 10¹⁹ м⁻³ потенциал имеет положительный знак во всем сечении плазмы. При меньших плотностях во внешней зоне потенциал и Er меняют знак. Абсолютное значение потенциала на середине радиуса растет с плотностью вплоть до ne ≈ 3×10¹⁹ м⁻³, а затем насыщается. В режимах с ЭЦР-нагревом абсолютная величина |φ| уменьшается за счет откачки плотности и роста электронной температуры. Измерения Er сравнивались с численными расчетами по нескольким кодам, учитывающим неамбиполярные потоки за счет гофрировки тороидального поля. Изменение среднего поля ¬Er с плотностью и температурой не противоречит неоклассическим ожиданиям.Потенціал плазми φ та радіальне електричне поле Er було досліджено на токамаці Т-10 у широкому діапазоні омічних та ЕЦР-режимів. При щiльностях ne> 10¹⁹ м⁻³ потенцiал має позитивний знак в усьому перетинi плазми. При менших щiльностях у зовнiшнiй зонi потенціал та Er змiнюють знак. Абсолютне значення потенцiалу на серединi радіуса росте зi щiльністью майже до ne ≈ 3×10¹⁹ м⁻³, а потiм насичується. У режимах з ЕЦР-нагрiвом абсолютна величина |φ|зменшується за рахунок відкачки щiльностi та росту електронноï температури. Вимiрювання Er порiвнювалися з числовими розрахунками за декiлькома кодами, які враховують неамбіполярнi потоки за рахунок гофрировки тороïдального поля. Зміна середнього поля ¬Er з щiльнiстю та температурою не протирiчить неокласичним сподiванням

Measurement of ϕ\phi(1020) meson leptonic width with CMD-2 detector at VEPP-2M Collider

The $\phi$(1020) meson leptonic width has been determined from the combined analysis of 4 major decay modes of the resonance ($\phi\to K^+ K^-,K^0_LK^0_S,\pi^+\pi^-\pi^0,\eta\gamma$) studied with the CMD-2 detector at the VEPP-2M $e^+e^-$ collider. The following value has been obtained: $\Gamma(\phi\to e^+e^-) = 1.235\pm 0.006\pm 0.022$ keV. The $\phi(1020)$ meson parameters in four main decay channels have been also recalculated: $B(\phi\to K^+K^-) = 0.493\pm 0.003\pm 0.007$, $B(\phi\to K_LK_S) = 0.336\pm 0.002\pm 0.006$, $B(\phi\to\pi^+\pi^-\pi^0) = 0.155\pm 0.002\pm 0.005$, $B(\phi\to\eta\gamma) = 0.0138\pm 0.0002\pm 0.0002$.Comment: 14 pages, 3 figure

Measurement of omega meson parameters in pi^+pi^-pi^0 decay mode with CMD-2

About 11 200 e^+e^- -> omega -> pi^+pi^-pi^0 events selected in the center of mass energy range from 760 to 810 MeV were used for the measurement of the \omega meson parameters. The following results have been obtained: sigma _{0}=(1457 \pm 23 \pm 19)nb, m_{\omega}=(782.71 \pm 0.07 \pm 0.04) MeV/c^{2}, \Gamma_{\omega}=(8.68 \pm 0.23 \pm 0.10) MeV, \Gamma_{e^+e^-}\cdot Br (\omega -> pi^+pi^-pi^0)= (0.528 \pm 0.012 \pm 0.007) \cdot 10^{-3} MeV.Comment: 8 pages, 4 figure

Study of the process e+e- to pi+pi-pi+pi-pi0 with CMD-2 detector

The process e+e- to pi+ pi- pi+ pi- pi0 has been studied in the center of mass energy range 1280 -- 1380 MeV using 3.0 1/pb of data collected with the CMD-2 detector in Novosibirsk. Analysis shows that the cross section of the five pion production is dominated by the contributions of the eta pi+pi- and omega pi+pi- intermediate states.Comment: 8 pages, 3 figure. Submitted to Phys. Lett.

Study of plasma potential, its fluctuations and turbulence rotation in the T-10 tokamak

Plasma potential, its oscillations and turbulence rotation were studied on T-10 in a wide range of ohmic and ECRH regimes. The potential has negative sign over the whole plasma cross section. Broadband turbulence tends to rotate with E×B drift velocity. Rotation and potential evolve together with plasma confinement. Frequency of potential oscillations in the range of geodesic acoustic modes does not change with radius that disagrees with theoretical predictions.Потенциал плазмы, его колебания и вращение исследовались на токамаке T-10 в широком диапазоне омических и ЭЦР-режимов. Потенциал – отрицательный по всему сечению плазмы. Вращение турбулентности соответствует вращению за счет (E×B)-дрейфа. Вращение и потенциал чувствительны к изменениям удержания. Частота колебаний потенциала в диапазоне геодезических акустических мод не меняется по радиусу, что не соответствует локальной теории ГАМ.Потенціал плазми, його коливання та обертання було досліджено на токамаці Т-10 у широкому діапазоні омічних та ЕЦР-режимів. Потенціал має негативну величину по всьому перетину плазми. Обертання турбуленції відповідає обертанню за рахунок (E×B)-дрейфу. Обертання і потенціал чутливі до зміни утримання. Частота коливань потенціалу у діапазоні геодезичних акустичних мод ні змінюється в залежності від радіусу, що не відповідає локальній теорії ГАМ

Study of KS KL Coupled Decays and KL -Be Interactions with the CMD-2 Detector at VEPP-2M Collider

The integrated luminosity about 4000 inverse nanobarn of around phi meson mass ( 5 millions of phi mesons) has been collected with the CMD-2 detector at the VEPP-2M collider. A latest analysis of the KS KL coupled decays based on 30 % of available data is presented in this paper. The KS KL pairs from phi meson decays were reconstructed in the drift chamber when both kaons decayed into two charged particles. From a sample of 1423 coupled decays a selection of candidates to the CP violating KL into pi+ pi- decay was performed. CP violating decays were not identified because of the domination of events with a KL regenerating at the Be beam pipe into KS and a background from KL semileptonic decays. The regeneration cross section of 110 MeV/c KL mesons was found to be 53 +- 17 mb in agreement with theoretical expectations. The angular distribution of KS mesons after regeneration and the total cross section of KL for Be have been measured.Comment: 14 pages, 8 figure