Рис. 1. Схема магнитного поля вытянутой (
а
) и сжатой (
б
) OMAK:
1
— область открытых силовых линий;
2
— область замкнутых силовых линий;
3
— область слабого магнитного поля (
B
≈
0
);
4
— сепаратриса;
5
— область
практически прямых силовых линий;
6
— область сильно искривленных магнитных
силовых линий
отношение давления плазмы к давлению магнитного поля в плазме
β >
1
. Характерные значения параметра
β
показывают, что в OMAK
энергия плазмы значительно превышает энергию магнитного поля [1].
Максимальное значение
β
0
= 1
(
β
→ ∞
)
в OMAK достигается на оси
плазменного витка. Средние значения
β
0
по объему, ограниченному
сепаратрисой,
h
β
0
i
= 0
,
7
−
0
,
9
[1, 2]. Обращенная магнитная конфигу-
рация обладает всеми необходимыми свойствами для использования
ее в качестве системы удержания плазмы термоядерного реактора с
D–
3
He-топливом [3, 4].
Одной из наиболее серьезных и малоизученных проблем OMAK
является аномальный транспорт частиц и энергии поперек линий маг-
нитного поля. Ранние теории, связанные с неустойчивостью нижне-
гибридных колебаний, не подтвердились при экспериментальных ис-
следованиях [5–7]. На основе анализа низкочастотных градиентных
дрейфовых неустойчивостей [8] было высказано предположение, что
транспорт вызван этими неустойчивостями. Расчеты по электроста-
тической модели [9] показали, что в условиях плазмы OMAK мак-
симальный инкремент таких неустойчивостей соответствует диапа-
зону волновых чисел, характерному для электронной температурно-
градиентной (ETG) дрейфовой неустойчивости. Оцененные параме-
тры неустойчивости согласуются с экспериментальными данными [5].
Как дальнейшее развитие идеи ETG-транспорта была разработана мо-
дель электромагнитных дрейфовых неустойчивостей при высоких зна-
чениях параметра
β
[10–12]. Расчеты по этой модели показали, что
в условиях OMAK дрейфовые неустойчивости ETG-диапазона могут
развиваться при
β
0
<
0
,
8
[13]. В области с
β
0
>
0
,
8
ионы можно
считать плохо замагниченными, следовательно, высокий перенос во
внутренних областях существующих установок OMAK может обеспе-
чиваться классическими механизмами. Область с
β
0
≈
0
,
5
играет опре-
деляющую роль в глобальном удержании частиц и энергии в OMAK.
16
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 4
