Review of Globus-M spherical tokamak results

Гусев, В. К.; Bakharev, N. N.; Belyakov, V. A.; Ber, B. Ya.; Bondarchuk, E. N.; Bulanin, V. V.; Bykov, A.S.; Чернышев, Ф. В.; Demina, E. V.; Dyachenko, V. V.; Goncharov, P. R.; Gorodetsky, А.Е.; Gusakov, E. Z.; Iblyaminova, A. D.; Ivanov, A. A.; Irzak, M. A.; Kaveeva, E.; Khitrov, S. A.; Хохлов, М. В.; Хромов, Н. А.; Kolmogorov, V. V.; Kornev, V. A.; Krasnov, S. V.; Курскиев, Г. С.; Labusov, A.; Lepikhov, S.A.; Litunovsky, N.V.; Mazul, I.; Mel'nik, A.D.; Mikov, V.V.; Минаев, В. Б.; Mineev, A. B.; Mironov, M. I.; Miroshnikov, I. V.; Mukhin, E. E.; Novokhatsky, A. N.; Ovsyannikov, Alexander; Патров, М. И.; Петров, А. В.; Petrov, Yu. V.; Rozhansky, V.; Сахаров, Н. В.; Saveliev, A. N.; Senichenkov, I.; Sergeev, V. Yu.; Shchegolev, P. B.; Shcherbinin, O. N.; Shikhovtsev, I. V.; Tanaev, V. S.; Tanchuk, V.; Tolstyakov, S. Yu.; Варфоломеев, В. И.; Vekshina, E. O.; Voronin, A. V.; Voskoboinikov, S. P.; Wagner, F.; Yashin, A. Yu.; Zadvitskiy, G.; Захаров, А.П.; Залавутдинов, Р. Х.; Zhilin, E.G.

doi:10.1088/0029-5515/55/10/104016

Cited by 61 publications

(39 citation statements)

References 46 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The results were compared with Eich's scalings of 2011 [45] and 2013 [47] (see table 1). Like in the previous experiments [48], derived values of λ q are closer to the Eich-2013 scaling.…”

Section: Sol Studysupporting

confidence: 83%

“…Auxiliary plasma heating, current drive systems and a set of diagnostics were upgraded as well. An increase in the magnetic field (from 0.5 to 1.0 T) together with an increase in the plasma current (from 0.25 to 0.5 MA) in the Globus-M2 tokamak should improve plasma performance and provide enhanced conditions for auxiliary heating and current drive [48,[80][81][82][83][84]. ICRH in the case of an increased magnetic field (and, as a result, the growth in the resonant frequency up to 15 MHz) become more efficient due to the enhancement of the single-pass absorption and the improvement of the antenna-plasma coupling.…”

Section: Globus-m2mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Tokamak research at the Ioffe Institute

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Recent research at three small tokamaks with different parameters located at the Ioffe Institute-the spherical tokamak Globus-M, the large aspect ratio tokamak FT-2 and the compact tokamak TUMAN-3M-are reviewed. This overview covers energy confinement (Globus-M and FT-2), L-H transition (TUMAN-3M and FT-2), Alfvén waves (Globus-M and TUMAN-3M), ion cyclotron emission (TUMAN-3M), major plasma discharge disruption (Globus-M) and scrape-off layer (Globus-M) studies. A full-f global gyrokinetic modeling benchmark using synthetic diagnostics in FT-2 is described. Anomalous absorption and emission in electron cyclotron resonance heating experiments due to the parametric excitation of localized upper hybrid waves are analyzed theoretically. Progress in the development of the neutral particle analysis, gamma-ray spectrometry and divertor Thomson scattering combined with laser-induced fluorescence diagnostics for ITER is discussed. The status of the new Globus-M2 spherical tokamak is reported.

show abstract

“…The results were compared with Eich's scalings of 2011 [45] and 2013 [47] (see table 1). Like in the previous experiments [48], derived values of λ q are closer to the Eich-2013 scaling.…”

Section: Sol Studysupporting

confidence: 83%

Section: Globus-m2mentioning

confidence: 99%

Tokamak research at the Ioffe Institute

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Эксперименты проводились на компактном сфериче-ском токамаке Глобус-М [7] В качестве источника атомов высокой энергии исполь-зовался комплекс нейтральной инжекции [8]. В экс-периментах применялся водородный пучок с энергией 18 keV длительностью 30−40 ms, при этом вводимая мощность составляла 260−310 kW.…”

Section: условия проведения эксперимента и используемые методыunclassified

Первые Эксперименты По Контр-Инжекции Атомов Высокой Энергии На Токамаке Глобус-М

Бахарев¹,

Гончаров²,

Гусев³

et al. 2017

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Впервые на токамаке Глобус-М проведены эксперименты по контр-инжекции атомов высокой энергии. Получен режим улучшенного удержания без неустойчивостей, локализованных на периферии. В то же время при контр-инжекции не обнаружено значительного роста ионной температуры и энергосодержания плазмы, что объясняется высоким уровнем потерь быстрых ионов. Увеличение тока плазмы и расстояния плазма−стенка не привело к повышению эффективности нагрева плазмы с помощью нейтральной инжекции, как это происходило в экспериментах с ко-инжекцией. DOI: 10.21883/JTF.2017.12.45203.2273 Введение Инжекция атомов высокой энергии по направлению тока плазмы (ко-инжекция) широко применяется на современных токамаках из-за низких потерь вводимой мощности и эффективной генерации токов увлечения. Тем не менее нейтральная инжекция (НИ) навстре-чу току плазмы (контр-инжекция) также представля-ет интерес, поскольку может быть использована для получения режима улучшенного удержания (H-моды) без неустойчивостей, локализованных на периферии (ELM -edge localized mode), приводящих к импульс-ной нагрузке на элементы внутренних конструкций тока-мака и вызывающих их быструю эрозию [1]. В частности, контр-инжекция позволяет получить так называемый спокойный режим улучшенного удержания (quiescent H-моду) [2], в котором отсутствуют неустойчивости типа ELM, не происходит накопления примесей, а H-фактор выше, чем при применении ко-инжекции. Исследования также показали, что контр-инжекция обладает рядом других преимуществ, таких как пониженный порог по плотности при переходе в H-моду. На токамаке Туман-3М при использовании контр-инжекции нижний порог H-моды по плотности составлял 0.5 · 10 19 m −3 , что в 2.5 раза ниже, чем в омическом режиме и в режиме с ко-инжекцией [3]. Другим преимуществом применения контр-инжекции является то, что она поз-воляет создавать сильное вращение плазмы, подав-ляющее резистивную моду, стабилизируемую стенкой (resistive wall mode). Так, на токамаке MAST вращение плазмы, создаваемое с помощью контр-инжекции ато-мов, превосходило вращение, создаваемое с помощью ко-инжекции [4].В то же время необходимо отметить, что контр-инжек-ция атомов высокой энергии на сферических токамаках мало исследована. В первую очередь это связано с тем, что в мире существовало всего четыре сферических токамака, оборудованных инжекторами атомов высокой энергии -NSTX, MAST, Глобус-М и START (установка разобрана). Эксперименты на токамаках START и MAST показали, что высокие потери вводимой мощности, ха-рактерные для НИ на сферических токамаках, значи-тельно возрастают при применении контр-инжекции и достигают 97% [5] и 50−80% [6] соответственно. Если на токамаке START при применении контр-инжекции не было замечено существенного улучшения удержания плазмы по сравнению с омическим режимом, то на токамаке MAST удержание плазмы значительно улуч-шалось, а H-фактор был в 2 раза выше, чем при ко-инжекции. В настоящей статье описаны результаты первых экспериментов по контр-инжекции на токамаке Глобус-М. Условия проведения эксперимента и используемые методыЭксперименты...

show abstract

“…Experiments with W mock-ups exposed to plasma jet of a coaxial gun (Ioffe Institute) have been presented in [20]. The pre-damaged W mock-ups were installed at an outer strike point region of a Globus-M lower divertor with a maximal deposited heat flux reaching 2.5 MW/m 2 [21]. Providing adequacy of the e-beam thermal load to the real ITER conditions, the pre-damage treatment was simulated by ANSYS Multiphysics software.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Globus-M Experiments With Pre-Damaged Tungsten Divertor

Novokhatsky¹,

Gusev²,

Ber³

et al. 2017

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Divertor targets composed of pre-damaged tungsten (W) tiles were prepared and installed at an outer strike point region of a Globus-M lower divertor. An electron beam was used to irradiate the W tiles close to influence of 1000-2000 disruption events in ITER. Providing adequacy of the e-beam thermal load to the real ITER conditions, the pre-damage treatment was simulated by ANSYS Multiphysics software. The W e-beam treatment results in melting of surface layers, shrinkage and fatigue intergranular cracking of the metal, void formation, grain ordering, and decreasing of microhardness. The first test of the pre-damaged W targets in the Globus-M divertor showed pronounced non-uniform heating caused by plasma disruption events. Temperature field formation may be explained by non-uniform thermal conductivity of the damaged layer or interface between the layer and undamaged bulk structure. One of the most important effects of the pre-damaged W installation is no significant changes in Globus-M discharge behavior.

show abstract

Review of Globus-M spherical tokamak results

Cited by 61 publications

References 46 publications

Tokamak research at the Ioffe Institute

Tokamak research at the Ioffe Institute

Первые Эксперименты По Контр-Инжекции Атомов Высокой Энергии На Токамаке Глобус-М

Globus-M Experiments With Pre-Damaged Tungsten Divertor

Contact Info

Product

Resources

About