Neinduktivn í generace elektrického proudu v tokamaku Compass dolně hybridní vlnou
description
Transcript of Neinduktivn í generace elektrického proudu v tokamaku Compass dolně hybridní vlnou
NeinduktivnNeinduktivní generace í generace elektrického proudu v tokamaku elektrického proudu v tokamaku Compass dolně hybridní vlnouCompass dolně hybridní vlnou
Michal Kazda FJFI ČVUTMichal Kazda FJFI ČVUT
autor: Michal Kazda
Vedoucí úkolu : Ing. František Žáček, Csc.
2
Obsah práceObsah práce
1. Elektrický proud v tokamaku
2. Odvození disperzní relace
3. Disperzní relace v geometrii tokamaku
Compass
3
Elektrické proud v tokamakuElektrické proud v tokamaku
1. Induktivní generace
(ohmický ohřev)
2. Bootstrap current
3. Pfirsch-Schlüter current
4. NBI CD
5. LHCD
Elektrický proud v toroidálním směru je nutný pro stabilitu.
Složky elektrického proudu :
4
Odvození disperzní relaceOdvození disperzní relace
Požadavky: • Frekvence v řádech GHz (oblast
dolnohybridních vln)
• Vyhnout se LH rezonance (pomalá
vlna šířící se kolmo na B)
• Existence složky elektrického pole
podél B (Landau damping)
• Směrovost vyzařování
5
Odvození disperzní relaceOdvození disperzní relace
Disperzní relace = rovnice šíření LH vln v plazmatu.
Měli bychom být schopni říct, jak bude vypadat el. složka vlny v
daném čase v daném místě plazmatu
Pro odvození disperzní relace:
Vlnová rovnice šíření EM vlny :
Úprava do tvaru matice * vektor E :
Podmínka nenulového řešení :
6
Odvození disperzní relaceOdvození disperzní relace
disperzní relace:
Tenzor permitivity:
Z pohybové rovnice
7
Odvození disperzní relaceOdvození disperzní relace
disperzní relace:
Tenzor permitivity:
8
Odvození disperzní relaceOdvození disperzní relace
disperzní relace:
Úprava na funkci ve tvaru :
9
Odvození disperzní relaceOdvození disperzní relace
LH rezonance:
10
Odvození disperzní relaceOdvození disperzní relace
LH rezonance:
11
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
12
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
Výkonové spektrum antény pro COMPASS při fázování vlnovodů
Hlavní peak: ~75%Celkového výkonu
Směrovost ~ 82%
Reflectivity(odražený výkon) ~ 8%
13
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
Klíčová je otázka profilu hustoty
14
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
disperzní relace:
15
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
16
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
17
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
18
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
19
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
Podmínka dostupnosti: vlna musí po celé dráze šíření mít n┴
2 > 0 . Zde: Je třeba n║ > 3,12.
20
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
Maximální dosah vlny s daným nII na dané frekvenci v závislosti na hustotě a magnetickém poli : z disperzní relace je třeba určit hustoty, na kterých dochází k přechodu pomalé vlny v rychlou.
21
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
22
Disperzní relace v geometrii CompassuDisperzní relace v geometrii Compassu
23
ZávěryZávěry
1. Odvození rovnice pro šíření vln v plazamtu ve tvaru .
2. Vykreslení možností šíření vln v oblastech tokamaku Compass
3. Vymezení oblastí šíření, určení hustot pro cutoff i rezonanci
4. Postup, jak určit velikost elektrické složky vlny
24
ZávěryZávěry
děkuji za pozornost
Michal Kazda