In the experiments with combined ECRH and NBI plasma heating started at the GDT facility (Budker Institute) in 2014, two quite different scenarios of plasma discharges were realized. The first one was characterized by a broad radial distribution of the absorbed ECRH power and a stable plasma with improved energy confinement of fast ions, while in the other the electron temperature profile was highly peaked with local values of Te > 500 eV, but plasma was susceptible to low-frequency instabilities that had a net negative effect on confinement. We discuss the first theoretical explanation of these phenomena. Essentially different temperature profiles are considered as a result of self-consistent evolution in time after the ECRH is switched on. To explore this concept, we combine an advanced quasi-optical model for the calculation of microwave power absorption with a simple transport model describing electron energy balance in a gas-dynamic trap.
2014年にGDT施設(バドカー研究所)で開始されたECRHとNBIプラズマ加熱を用いた実験において、2つの全く異なるプラズマ放電シナリオが実現された。1つ目は、吸収されたECRHパワーの広い動径分布と、高速イオンの改善されたエネルギー閉じ込めを有する安定なプラズマによって特徴づけられ、もう1つでは、電子温度分布が高度にピーク化し、局所値がTe > 500 eVに達したが、プラズマは閉じ込めに正味の負の効果を持つ低周波不安定性の影響を受けやすかった。我々はこれらの現象の最初の理論的説明について議論する。本質的に異なる温度分布は、ECRHがオンにされた後の時間における自己無撞着な進化の結果と見なされる。この概念を探求するために、我々はマイクロ波パワー吸収の計算のための高度な準光学モデルと、ガス動的トラップにおける電子エネルギーバランスを記述する単純な輸送モデルを組み合わせる。