Analysis of Magnetic Diagnostic System in the KTM Tokamak

Abstract

Основными задачами исследований на КТМ являются отработка вариантов конструкции дивертора, изучение диверторного слоя и его влияния на плазму, а также решение материаловедческих задач. Поскольку токамак КТМ находится сейчас в стадии запуска, становится актуальной задача более детального анализа работы системы магнитной диагностики. При экспериментальной настройке сценария разряда в плазме предполагается проводить реконструкцию границы плазменного шнура для сравнения её с расчётным сценарием и уточнения токов в полоидальных обмотках. Достоверность такой реконструкции зависит от влияния различных факторов на сигналы магнитной диагностики. Целью работы является исследование точности реконструкции границы плазмы в зависимости от погрешности измерений и прочих факторов. Рассматривается постановка задачи определения границы плазмы, а также численный метод её решения. Исследуется точность восстановления границы плазмы и x-точки сепаратрисы в зависимости от погрешности измерений. Кроме того, анализируется случай, когда часть датчиков выходит из строя. Ключевые слова: токамак КТМ, магнитная диагностика, граница плазмы, сепаратриса.

The numerical code TOKSCEN for modelling plasma evolution in tokamaks

“…A matrix inversion procedure is necessary to solve (2). The procedure from the ALGLIB library [9] is used.…”

“…To solve the equilibrium equation of the plasma at each time step of the evolution code, the code TokameqQt is used. TokameqQt is an improved version of the code TOKAMEQ [1] which was used to model MHD processes in KTM [2], CTF [3][4][5], T-15M and other tokamaks [6,7]. The eddy currents in the passive structure of the tokamak are determined by solving the system of circuit equations for passive elements of the structure.…”

The Numerical Code RPB for Determination Plasma Boundary From Magnetic Measurements (Module of Program Library «virtual Tokamak»)

“…Программа может работать в режиме как нового модельного расчёта, так и визуализации архивных данных. Программа была применена для анализа работы системы СЭМД на установке КТМ [6,7]. В качестве примера на рисунке показаны результаты работы модуля RPB для расчёта границы плазмы токамака КТМ временной точкой t = 259 мс выхода на стационарную стадию разряда.…”

Numerical Code «tokscen» for Modelling Plasma Discharge Scenario in Tokamak (Module of Program Library «virtual Tokamak»)

“…В качестве модуля для решения уравнения МГД-равновесия плазмы на каж-дом временном шаге был выбран код TokameqQt, который является улучшенной версией кода TOKAMEQ [1,2], неоднократно применявшегося ранее для моделирования МГД-процессов на КТМ [3][4][5][6]. Для реализации расчёта эволюции введён временной цикл и созданы модули для определения касания плазмой стенки и расчёта наведённых токов на пассивных элементах.…”