В статье приведено описание кода TOKSCEN (TOKamak SCENario) для моделирования сценария разряда в плазме в установках токамак. Моделирование основано на численном решении двумерного уравнения равновесия плазмы в магнитном поле внеш-них токов в каждый момент времени и уравнения цепей для наведённых вихревых токов для каждого временного шага. Код обладает модулем, позволяющим в каждый момент времени рассчитывать вертикальную неустойчивость плазмы. The description of the code TOKSCEN (TOKamak SCENario) for modeling discharge scenario of plasma n tokamak has been shown in the article. The modeling bases on numerical solving of the two-dimensional equation of plasma equilibrium and circuit equations for eddy currents for every time step. One of the modules of the code provides calculations of the plasma vertical instability in all moments of scenario.Key words: tokamak, discharge scenario of plasma, numerical modeling.
ВВЕДЕНИЕПланирование кампаний на токамаках -это сложная, многопараметрическая задача. Так, напри-мер, на токамаке КТМ (Республика Казахстан) во время пусков необходимо будет задавать более 10 управляющих воздействий. В основном это токи в полоидальных обмотках, которые необходимы для управления положением плазмы и поддержания тока в ней. Однако, помимо токов в управляющих ка-тушках, на начальной стадии разряда на равновесие плазмы существенное влияние оказывают также и токи, наведённые на элементах конструкции (вакуумная камера, пассивные витки и др.). Следовательно, для корректного моделирования начальной стадии сценария разряда в установках токамак токи, наве-дённые на элементах конструкции, приходится учитывать также и в расчётах.В данной работе описывается численный код TOKSCEN (TOKamak SCENario), предназначенный для расчёта МГД-равновесия плазмы в токамаке в каждый момент разряда, с учётом наведённых на эле-менты конструкции токов. 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. Распределение тока в плазме и сам ток плазмы задаются пользователем, т.е. уравнения транспорта плазмы не решаются. Су-щественной особенностью кода TOKSCEN является наличие в нём встроенного блока, позволяющего в каждый заданный момент времени разряда рассчитывать вертикальную неустойчивость плазмы. Данный блок представляет собой модернизированную (оптимизированную по времени расчёта) версию кода TOKSTAB [8], также неоднократно применявшегося ранее при анализе сценариев разряда в установках
