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An algorithm for the calculation of three-dimensional ICRF fields in tokamak geometry

D.N. Smithe, P.L. Colestock, R.J. Kashuba, T. Kammash1987年被引用 46Nuclear FusionIF 3出版社

A computational scheme is developed which permits tractable calculation of three-dimensional full-wave solutions to the Vlasov-Maxwell equations under typical ion cyclotron range of frequencies (ICRF) experimental conditions. The method is unique in that power deposition to the plasma is determined via the anti-Hermitian part of a truncated warm plasma dielectric operator, rather than as the result of an assumed phenomenological collision frequency. The resulting computer code allows arbitrary variation of density, temperature, magnetic field and minority concentration in the poloidal plane by performing a convolution of poloidal modes to produce a coupled system of differential equations in the radial variable. By assuming no inhomogeneity along the toroidal axis, an inverse transform over k|| is performed, yielding the global three-dimensional fast wave field solutions. The application of the code to TFTR-like plasmas shows a mild resonance structure in antenna loading related to the changing number of wavelengths between the antenna and the resonance layer.

日本語訳

Vlasov-Maxwell方程式に対する三次元全波解の計算を、典型的なイオンサイクロトロン周波数帯域(ICRF)実験条件下で実用的に実行可能にする計算スキームを開発した。この手法の独自性は、プラズマへの電力吸収が、仮定された現象論的衝突周波数の結果としてではなく、打ち切られた暖かいプラズマ誘電体演算子の反エルミート部分によって決定される点にある。得られたコンピュータコードは、ポロイダルモードの畳み込みを実行して径方向変数に関する連立微分方程式系を生成することにより、ポロイダル平面内での密度、温度、磁場、および少数成分濃度の任意の変化を可能にする。トロイダル軸に沿った不均一性を仮定しないことにより、k||に関する逆変換が実行され、グローバルな三次元高速波場解が得られる。このコードをTFTR類似プラズマに適用したところ、アンテナと共鳴層の間の波長数の変化に関連する、アンテナ負荷における軽度の共鳴構造が示された。

装置

tftr中精度(概要文一致)

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Ion cyclotron heating
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