УДК 533.932
А. Ю. Ч и р к о в, Л. А. Б е н д е р с к и й,
Р. Д. Б е р д о в, А. Д. Б о л ь ш а к о в а
МОДЕЛЬ ТРАНСПОРТА
В КВАЗИРАВНОВЕСНЫХ ОБРАЩЕННЫХ
МАГНИТНЫХ КОНФИГУРАЦИЯХ
Сформулирована модель транспорта частиц из плазмы обращен-
ной магнитной конфигурации (FRC). Равновесная двумерная струк-
тура FRC исследуется на основе уравнения Грэда–Шафранова с ис-
пользованием модельных профилей давления. Разработанная мето-
дика позволяет провести адекватное сравнение эксперименталь-
ных данных об удержании частиц с оценками по модели гради-
ентных дрейфовых неустойчивостей. Полученное согласие теоре-
тических и экспериментальных данных свидетельствует в пользу
гипотезы транспорта, вызываемого этими неустойчивостями.
E-mail:
Ключевые слова
:
высокотемпературная плазма; обращенная магнит-
ная конфигурация; магнитогидродинамическое равновесие; турбулент-
ный транспорт.
Обращенная магнитная конфигурация (OMAK — field reversed
configuration) [1, 2] — одна из наиболее перспективных магнитных
систем для удержания плазмы высокого давления. Важнейшая харак-
теристика таких систем — это отношение
β
=
p
B
2
/
(2
μ
0
)
,
(1)
где
p
— давление плазмы;
B
2
/
(2
μ
0
)
— магнитное давление;
B
— ин-
дукция магнитного поля в плазме;
μ
0
— магнитная постоянная. Ис-
пользуется также отношение давления плазмы к давлению внешнего
магнитного поля
β
0
=
p
B
2
e
/
(2
μ
0
)
,
(2)
где
B
e
— индукция внешнего (по отношению к плазме) магнитного
поля.
Схема магнитного поля OMAK показана на рис. 1. Обычно OMAK
относят к классу замкнутых магнитных ловушек, так как плазма прак-
тически целиком расположена в области замкнутых силовых линий
магнитного поля, ограниченной сепаратрисой; за сепаратрисой на-
ходится область открытых силовых линий. Давление плазмы макси-
мально на нейтральной линии, где индукция магнитного поля
B
= 0
.
В сильно вытянутых OMAK средняя кривизна магнитных силовых ли-
ний невелика. Сжатая OMAK имеет форму, близкую к сферической,
и радиус кривизны магнитных силовых линий в этом случае име-
ет порядок размера конфигурации. Во внутренних областях OMAK
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 4
15
