9715

8959

كارشناسي ارشد

فيزيك

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك

1393

ده،73ص.: مصور،جدول،نمودار

ص.ع.به فارسي و انگليسي

اكبر پروازيان

احمد شيراني

94/1/18

محمدحسن علامت ساز، مريم حسنوند

فيزيك

ID8959

چكيده براي گرمايش توكامك هاي كروي نياز به امواجي داريم كه بتوانند تا مركز پالسما نفوذ كنند ولي چون پالسماي موجود در توكامكها در حالت پايدار نيستند امواج نميتوانند به راحتي تا مركز پالسما نفوذ كنند در سالهاي اخير توليد جريانهاي حالت پايدار در پالسما با استفاده از امواج فركانس راديويي RF مد نظر قرار گرفته است به خصوص پيش بيني شده است كه اين جريانها بهوسيلهي امواجي كه سرعتهاي فازي چندين برابر سرعت گرمايي الكترونها دارند توليد ميشوند اين پيش بيني توسط آزمايشهاي متعددي كه در آن جريان توسط امواج هيبريدي پايين LH رانده ميشود تصديق شده است رانش جريان مربوط به توليد جريان الكتريكي توروئيدي در پالسما ميباشد در توكامك مولفه ميدان مغناطيسي توروئيدي در مقايسه با مولفه ميدان مغناطيسي پولوئيدي بزرگتر است ولي هدف ما افزايش ميدان مغناطيسي پولوئيدي است كه منجر به افزايش جريان توروئيدي در پالسما ميشود اگر سرعت فاز موج تقريبا برابر با سرعت فرار الكترون باشد آنگاه انرژي RF به طور موثر ميتواند به انرژي ميدان معناطيسي پولوييدي تبديل شود برهمكنش امواج فركانس راديويي با پالسما بهوسيله ي معادله فاكر پالنك با اضافه نمودن يك جملهي پخش شبهخطي داده ميشود اين مدل براي مطالعهي رانش جريان RF بسيار مفيد است بنابراين پالسما را داراي تقارن محوري حول خطوط ميدان مغناطيسي در نظر ميگيريم پس معادله فاكر پالنك به يك معادله در بعد زمان و دو بعد سرعت يا تكانه كاهش مييابد در اين پاياننامه ما بر هم كنش امواج هيبريدي پايين را در دو توكامك Alcator C Mod و NSST بررسي كرديم براي انجام اين كار پس از پيدا كردن فركانس و توان بهينه براي موج هيبريدي پايين شرايط گرمايش و رانش جريان را در اين دو توكامك مورد بررسي قرار داديم بررسيهاي انجام شده به ما نشان ميدهند كه با توجه به اينكه NSST يك توكامك كروي است شرايط موج هيبريدي پايين در آن مناسبتر از توكامك چنبرهاي Alcator C Mod است بنابراين در توكامك NSST شرايط براي انجام فرآيند همجوشي با توان و كارايي باال فراهمتر از توكامك Alcator C Mod ميباشد كلمات كليدي امواج هيبريدي پايين معادله فاكر پالنك رانش جريان گرمايش

Investigation of Heating and Current Drive in Alcator C Mod and NSST Tokamaks by the Use of Lower Hybrid Waves Seyedeh Zahra Faghih z faghih@ph iut ac ir Date of Submission Department of Physics Degree M Sc Language FarsiSupervisor Akbar Parvazian parvazian@cc iut ac ir Abstract Waves need to be able to penetrate into the center of plasma for heating tokamaks In recent years generation of steady state currents in plasma has been considered using Radio Frequency waves Inparticular it has been predicted that these currents are produced by waves that their phase velocity is severaltimes greater than electron thermal velocity This prediction has been confirmed by numerous experimentsin which the current has been driven by lower hybrid waves Current drive has generated toroidal electriccurrent in the plasma in a tokamak Component of toroidal magnetic field is greater than component ofpoloidal magnetic field but our purpose is to increase poloidal magnetic field so that cause to increasetoroidal current in plasma If the wave phase velocity is approximately equal to the electron runawayvelocity RF energy could be converted to poloidal field energy The interaction of radio frequency waveswith a plasma is described by the Fokker Planck equation with an added quasilinear term The Fokker Planck equation then reduces to an equation in time and two velocity or momentum dimensions only Here we investigated lower hybrid wave interactions in the NSST and Alcator C Mod reactors Then wefound found optimal lower hybrid wave powers and frequencies for these reactors Also comparison of theNSST tokamak and Alcator C Mod torus tokamak shows that both have been able to create a high drivingcurrent Our results indicated that the use of lower hybrid waves in improved spherical tokamak NSSTcompared to the Alcator C Mod torus is much better and more efficient Keywords Current drive heating spherical tokamak lower hybrid waves

اكبر پروازيان

احمد شيراني

محمدحسن علامت ساز، مريم حسنوند