Режимы улучшенного удержания плазмы в токамаке тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

Введение.

§ 1 Проблема повышения плотности плазмы в токамаке.

§ 2 Н-режим и возможность улучшения удержания энергии в токамаке.

§ 3 Методы перевода плазмы в режим с улучшенным удержанием.

§ 4 Сопоставление Омической Н-моды с другими режимами нагрева и удержания плазмы в токамаке.

§ 5 Особенности токамака ТУМАН-3 и его диагностический комплекс.

Глава 1. Исследование предельной плотности.

§1.1 Режим с высокой плотностью при одновременном подъеме тока и магнитном сжатии (High Density Mode).

§1.2 Влияние профиля тока на предельную плотность.

§ 1.3 Исследование предельной плотности в Омической Н-моде и в условиях боронизации стенок разрядной камеры.

§ 1.4 Повышение плотности в экспериментах с инжекцией макрочастиц.

Основные результаты исследования предела по плотности.

Глава 2. Режим улучшенного удержания "Омическая Н-мода".

§ 2.1 Отличительные особенности Омической Н-моды.

§2.2 Поведение плазмы в пристеночной области при переходе в

Омическую Н-моду.

§ 2.3 Перенос вещества и энергии в градиентной области и на периферии плазмы.

§ 2.4 Омическая Н-мода в боронизованной камере.

Основные результаты исследования свойств режима улучшенного удержания Омическая Н-мода.

Глава 3. Методы инициирования Н-режима.

§ 3.1 Влияние периферийного радиального электрического поля на режим удержания в токамаке.

§ 3.2 Инициирование Н-режима при инжекции макрочастицы на периферию плазмы (Pellet Caused H-mode).

§ 3.3 Включение Н-режима с помощью магнитного сжатия.

3.3.1 Результаты экспериментов с магнитным сжатием по малому и большому радиусам на токамаке ТУМАН-3.

3.3.2 Эксперименты с магнитным сжатием плазмы на различных токамаках и их сопоставление с результатами, полученными на ТУМАНе-3.

Основные результаты разработки методов инициирования Н-режима удержания в токамаке.

Глава 4. Сопоставление Омической Н-моды и Н-режима, наблюдаемого в экспериментах с дополнительным нагревом.

§4.1 Область доступности Н-режима и пороговая плотность.

§4.2 Закономерности удержания энергии в Омической H-моде.

4.2.1 Зависимость времени удержания энергии от плазменного тока

4.2.2 Зависимости времени удержания энергии от величин вводимой мощности и плотности.

4.2.3 Сравнение те в Омическои Н-моде со скеилингами те в Н-режиме.

§ 4.3 Максимальные ß в Омической Н-моде.

§ 4.4 Результаты сопоставления свойств Омической Н-моды и Н-режима, наблюдаемого при дополнительном нагреве.

4.4.1 Универсальность механизма понижения переноса в Омической

Н-моде и в Н-режиме.

4.4.2 Различия Омической Н-моды и Н-режима.

Основные результаты сопоставления Омической Н-моды и Н-режима, наблюдаемого при дополнительном нагреве.

Основные положения, выносимые на защиту.186

Список литературы.190

ВВЕДЕНИЕ

В течение ряда лет плазма, удерживаемая в замкнутых магнитных ловушках токамак, является объектом интенсивных исследований. Практическая значимость этих исследований состоит в достижении термоядерных параметров плазмы с целью создания промышленного реактора, основанного на получении энергии в результате синтеза легких ядер [1,2]. Оценки, выполненные при создании проекта экспериментального термоядерного реактора, показали, что для демонстрации промышленной применимости реакции управляемого термоядерного синтеза необходимо достижение следующих параметров

ОЛ о плазмы: средняя плотность п=1,3-10 м , усредненная по объему плазмы температура <Т>=10 кэВ, время удержания энергии те^6 с [2]. Таким образом, в применении к проблеме УТС одной из важнейших задач физических исследований на токамаках является обоснование достижимости этих параметров в реакторе.

Несмотря на многолетние исследования до сих пор не удалось получить формулы для количественного описания процессов переноса в плазме токамаков и точного предсказания параметров в проектируемых установках. Для предсказания параметров новых установок широко используются законы масштабирования - "скейлинги", на основе которых осуществляется экстраполяция от достигнутых параметров к ожидаемым. Такие законы, как правило, включают в себя зависимости важнейших параметров плазмы от "инженерных" параметров установки. Например, максимально достижимой плотности или времени удержания энергии от плазменного тока, продольного поля, мощности нагрева и др. Скейлинги создаются путем статистического анализа имеющихся экспериментальных результатов и собранных , на их основе баз данных [3]. Статистическая природа скейлингов обусловливает надежность предсказания параметров и их независимость от конкретных особенностей эксперимента. Однако она же и маскирует физическую картину наблюдаемых явлений, а значит затрудняет управление поведением плазмы, оптимизацию режимов работы. Таким образом, можно утверждать, что несмотря на существование весьма обширных баз данных и полученных на их основе скейлингов экспериментальное исследование различных аспектов физики удержания плазмы в токамаке остается актуальной задачей.

В настоящей работе представлены результаты экспериментального исследования возможности достижения предельных плотностей и улучшения удержания в токамаке. Исследование было осуществлено в 1989-1998 годах на токамаке ТУМАН-3.

Основные результаты сопоставления Омической Н-моды и Н-режима, наблюдаемого при дополнительном нагреве (Глава 4):

Экспериментально обнаружено существование пороговой плотности L-H перехода. Обсуждены модели, описывающие влияние различных факторов на возможность перехода. Предложено объяснение разброса в величине n thresh в ТУМАНе-3 влиянием плотности нейтрального газа на периферии. Показано, что в токамаке с размерами и параметрами ТУМАНа-3 переход в Н-режим происходит в результате увеличения плотности при неизменной мощности нагрева.

Проведено экспериментальное исследование параметрических зависимостей времени удержания энергии от плазменного тока 1р, средней плотности п и вводимой мощности Р. На основе анализа полученных данных сделан вывод о сходстве механизмов переноса в Омической Н-моде и в Н-режиме при дополнительном нагреве. Этот вывод подтвержден сравнением абсолютных значений те, измеренных экспериментально, и оценок по скейлингам, описывающим Н-режим. Предложено осуществить эксперименты по получению Омической Н-моды в крупных токамаках, в которых следует ожидать рекордных значений те.

Обнаружено, что предельные бета в Омической Н-моде (J3=2 % и Pn=2) меньше достигнутых при использовании дополнительного нагрева, однако являются рекордными для токамаков с омическим нагревом. Обнаруженный предел по (3 обусловлен увеличением переноса, а не МГД неустойчивостью плазмы.

Сформулирован вывод об универсальном и самосогласованном характере механизма подавления переноса при неоднородном вращении плазмы. Рассмотрены проявления действия этого механизма при формировании внутренних транспортных барьеров. На основании анализа отличия зависимости теОр) в Омической Н-моде и в Н-режиме сформулирован вывод о целесообразности создания международной базы данных по разрядам с Омической Н-модой для сопоставления параметрических зависимостей те со скейлингами для Н-режима.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной к защите работе изложены результаты исследования режимов улучшенного удержания плазмы, выполненного в течение 1989-1998 гг. на токамаке ТУМАН-3.

В ходе исследования было осуществлено сравнение различных методов повышения плотности в токамаке. В частности, экспериментально изучена предельная плотность в режиме традиционного омического нагрева, в режиме Омической Н-моды в отсутствие и при использовании боронизации стенок разрядной камеры. Исследованы возможности наращивания плотности с помощью инжекции макрочастиц и динамического воздействия на профиль плотности тока Кг).

При проведении описанных в работе экспериментов был открыт и исследован режим улучшенного удержания энергии и вещества Омическая Н-мода. Исследование позволило сделать вывод о том, что эффект улучшения удержания в этом режиме обусловлен подавлением турбулентного переноса на периферии. Получены количественные характеристики переноса в Омической Н-моде. Сформулирована гипотеза о возможности подавления переноса при неоднородном вращении, обусловленном дрейфом в скрещенных радиальном электрическом и продольном магнитном полях. В результате выполненного транспортного анализа установлено, что переход в Омическую Н-моду характеризуется кратковременным снижением температуры электронов на периферии. В процессе перехода перенос уменьшается не только на периферии, но и во внутренних областях.

В экспериментах с введенным в плазму электродом продемонстрирована ключевая роль радиального электрического поля в механизме включения и выключения Н-режима, что явилось свидетельством в пользу упомянутой выше гипотезы. Исследованы возможности генерации радиального электрического поля при создании градиента плотности с помощью инжекции макрочастиц и при генерации радиально неоднородного поля Е1 с помощью магнитного сжатия. Проанализированы эксперименты с магнитным сжатием на различных токамаках при наличии и в отсутствие эффекта улучшения удержания.

Осуществлено сравнение Омической Н-моды с другими режимами улучшенного удержания. Проанализированы параметрические зависимости времени удержания энергии от плазменного тока, плотности, мощности нагрева. Сделан вывод о единой природе механизма улучшения удержания в Омической Н-моде и Н-режиме, наблюдаемом при дополнительном нагреве. Обнаружен эффект резкого повышения пороговой мощности 1-Н перехода при понижении плотности. Показана возможность достижения рекордных для омически нагреваемой плазмы величин Р в Омической Н-моде. Представлены результаты предварительного анализа возможности формирования внутреннего транспортного барьера при повышенных плазменных токах.

Актуальность выполненного исследования определяется необходимостью экспериментального изучения различных возможностей улучшения удержания и повышения плотности в токамаке. В настоящее время токамак рассматривается в качестве прообраза реактора, предназначенного для получения энергии с помощью реакции управляемого термоядерного синтеза. Проблемы повышения плотности, понижения переноса в Н-режиме, определения областей его доступности, исследованные в настоящей работе, являются одними из наиболее важных, а предельная плотность и качество удержания критическими пунктами проекта реактора. Результаты, полученные в ходе настоящего исследования, могут быть использованы для выбора оптимальных сценариев работы токамака и для уточнения законов подобия (скейлингов) применяемых при проектировании крупных установок.

Научная новизна диссертационной работы заключается в исследовании физики подавления турбулентного переноса в плазме, удерживаемой магнитным полем. В течение многих лет турбулентный перенос является камнем преткновения на пути эффективного нагрева плазмы в токамаке. В настоящей работе экспериментально подтвержден универсальный характер механизма подавления турбулентности при неоднородном вращении плазмы. Впервые продемонстрирована возможность получения Н-режима в омически нагреваемой плазме. Экспериментально доказана ключевая роль радиального электрического поля Ег в переключении режимов удержания.

Научная и практическая ценность результатов работы состоит в разработке методов повышения плотности и перевода плазмы в режимы с улучшенным удержанием. В работе экспериментально показано, что снижение рециклинга позволяет достигать более высокой плотности по сравнению с обычными режимами омического нагрева. Снижение рециклинга в свою очередь может быть достигнуто применением магнитного сжатия, боронизации стенок камеры и переводом плазмы в Н-режим удержания.

Предложен и экспериментально обоснован метод инициирования Н-режима с помощью периферийной инжекции макрочастиц, применимый в крупных токамаках.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Максимальная плотность в токамаке ограничена взаимодействием плазмы со стенкой. Понижение взаимодействия, достигаемое путем боронизации стенок разрядной камеры и понижением плотности тока или концентрации плазмы на периферии, позволяет существенно увеличить среднюю плотность плазмы.

2. В режиме омического нагрева впервые обнаружен и исследован режим улучшенного удержания с периферийным подавлением переноса Омическая Н-мода. Показано, что понижение турбулентного переноса в этом режиме обусловлено тем же механизмом, что и в Н-режиме при дополнительном нагреве в конфигурации с магнитным дивертором.

3. Установлено 6-8 кратное снижение эффективного коэффициента диффузии на периферии при переходе в Омическую Н-моду. Показано, что уменьшение электронной температуропроводности при переходе в основном обусловлено снижением конвективного переноса тепла.

4. В экспериментах с подачей потенциала на введенный в плазму электрод доказана ключевая роль радиального электрического поля в ЬН и Н-1 переходах.

5. Впервые продемонстрирована возможность инициирования Н-режима с помощью инжекции макрочастицы на периферию. Сформулировано предложение по использованию этой методики в крупных установках и в реакторе.

6. Предложена интерпретация эффекта улучшения удержания, наблюдаемого в некоторых экспериментах с магнитным сжатием, основанная на модели подавления турбулентного переноса при генерации радиального электрического поля Ег в процессе сжатия.

7. В результате исследования области доступности Омической Н-моды установлено существование пороговой плотности L-H перехода.

8. Установлены параметрические зависимости времени удержания энергии те в Омической Н-моде от плазменного тока, средней плотности и вводимой мощности.

9. Показано, что при наращивании плотности плазмы в режиме Омической Н-моды могут быть достигнуты рекордные для режимов без дополнительного нагрева значения (Bn =2. Показано, что наблюдаемый предел обусловлен ростом переноса, а не МГД неустойчивостями.

Достоверность результатов, представленных в диссертации, обусловлена многократной экспериментальной проверкой большинства полученных выводов, а также детальным сопоставлением с результатами экспериментов на других установках. Количественные оценки коэффициентов переноса и характеристик удержания получены в ходе численного моделирования разряда в токамаке.

Апробация. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в более чем 40 печатных работах (помечены * в списке литературы). Основные результаты докладывались на Международных (IAEA - 90, 92, 94, 96, 98 гг., EPS - 81, 83, 85, 90, 91, 93, 94, 95, 97, 98 гг.) и Российских (Звенигород - 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 гг.) конференциях по физике плазмы и УТС, на Рабочих совещаниях по физике Н-режима (91, 93, 95, 97 гг.), по переносу в термоядерной плазме

93 г.), по проекту термоядерного реактора ITER (89, 90, 93, 97 гг.), на научных семинарах в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН и ИЯС РНЦ "Курчатовский институт".

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам группы ТУМАН-3, участвовавшим в разное время в экспериментальной программе.

Хочу отметить большой вклад Г.М. Воробьева, М.П. Грязневича, Т.П. Евтушенко, С.И. Лашкула, К.А. Подушниковой, Н.В. Сахарова, A.A. Федорова, К.Г. Шаховца, И.Д. Шприца в сооружение и запуск токамака и осуществление первых экспериментальных программ на нем.

Представленное в диссертации исследование не могло быть выполнено без многолетнего сотрудничества с моими коллегами по работе: М.В. Андрейко, Т.Ю. Андреевой, Л.Г. Аскинази, H.A. Жубром, В.А. Корневым, Л.С. Левиным, П.С. Лысенко, В.Л. ПаутовЫм, И.М. Петрушко, Н.П. Серебровой, А.И. Смирновым, A.C. Тукачинским, Е.А. Шевкиным, сотрудниками диагностических групп: М.И. Вильджюнасом, В.В. Дьяченко, C.B. Крикуновым, В.Б. Минаевым, Г.Т. Раздобариным, В.В. Рождественским, О.Н. Щербининым, С.П. Ярошевичем.

Многие результаты были получены совместно с сотрудниками других лабораторий и институтов: В.И. Афанасьевым, А.И. Кисляковым, Ф.В. Чернышевым (лаборатория физики атомных столкновений ФТИ), В.В. Буланиным, Д.О. Корнеевым, Б.В. Кутеевым, В.Ю. Сергеевым, В.А. Рожанским (СПбГТУ), C.B. Мирновым (ТРИНИТИ), А.П. Захаровым, В.M Шараповым (ИФХ РАН), А.Ю. Днестровским, К.С. Тарасяном, П.Н. Юшмановым (ИЯС РНЦ "Курчатовский институт"), В.А. Беляковым, С.Е. Бендером, C.B. Горностаевым, Ю.А. Косцовым, O.A. Миняевым (НИИЭФА им. Д.В. Ефремова).

Особую благодарность хочу выразить Виктору Евгеньевичу Голанту за постоянный интерес к моей работе и многочисленные обсуждения как экспериментальной программы токамака, так и содержания настоящей диссертации.

1. Тамм И.Е., "Теория магнитного термоядерного реактора, ч.1" (1951г.), в сб. "Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций", М., Изд-во АН СССР, 1958, т.1, стр.3.

2. Сахаров А.Д., "Теория магнитного термоядерного реактора, ч.2" (1951г.), там же, т.1, стр.20.

3. Безбатченко А.Л., Головин И.Н., Козлов П.И., Стрелков B.C., Явлинский Н.А., "Безэлектродный разряд с большой силой тока в тороидальной камере с продольным магнитным полем" (1955г.), там же, т.4, стр.116.

4. ITER Expert Groups, "ITER physics basis", accepted for publication in Nuclear Fusion (1999).

5. Christiansen J.P., Cordey I.G., Thomsen K., et al, "Global energy confinement H-mode database for ITER", Nuclear Fusion, v.32 (1992), p.291.

6. Thomsen K., Bracco G., Bush C., et al, "Latest results from the ITER H-mode confinement and threshold data bases", Proc. 17th IAEA Fusion Energy Conference, Yokohama, 1998, paper IAEA-CN-69/ITER/3(P1/07).

7. Greenwald M., Terry J.L., Wolfe S.M., et al, "A new look at density limit in tokamaks", Nuclear Fusion, v.28 (1988), p.2199.

8. Gruber O., Mertens V., Neuhauser J., et al, "Divertor tokamak operation at high densities on ASDEX Upgrade", Plasma Phys. Control. Fusion, v.39 (1997), p.B19.

9. Borrass K., "Scrape-off layer based model for disruptive density limit and implications for next-generation tokamaks", Proc. 17th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Heating, Amsterdam, 1990, v.14B, part 111, p. 1393.

10. Krasheninnikov S.I., Dnestrovskij A.Yu., Yushmanov P.N., "Plasma periphery influence on plasma core confinement under auxiliary heating", Proc.17th Eur.Conf.on Contr. Fusion and Plasma Heating, Amsterdam, 1990, v.14B, part II, p.789.

11. Yushmanov P.N., Takizuka T, Riedel K.S., et al, "Scalings for tokamak energy confinement", Nuclear Fusion, v.30 (1990), p.1999.

12. Taylor T.S., "Physics of advanced tokamaks", Plasma Phys. Control. Fusion, v.39 (1997), p.B47.

13. Wagner F., Becker G., Behringer K., et al, "Regime of improved confinement and high beta in neutral-beam-heated divertor discharges of the ASDEX tokamak", Phys. Rev. Lett., v.49 (1982), p. 1408.

14. Takizuka Т., Boucher D., Bracco G., et ai, "Threshold power and energy confinement for ITER", in Fusion Energy 1996 (Proc. 16th Int. Conf., Montreal, 1996), v.2, IAEA, Vienna (1997), p.795.

15. Mori M., the JT-60 Team, and the JFT-2M Team, "Overview of the recent experimental results in JT-60 and JFT-2M", Plasma Phys. Control. Fusion, v.36 (1994), p.A39.

16. Мережкин В.Г. и Муховатов B.C., "Электронная теплопроводность и диффузия в токамаке", Письма в ЖЭТФ, т.ЗЗ (1981), стр.463.

17. Blackwell В., Fiore C.L., Gandy R., et al, "Energy and impurity transport in the Alcator С tokamak", Proc. IX IAEA Conf. on Plasma Phys. and Contr. Nucl. Fusion Res., Baltimore, 1982, v.2, p.27;

18. Parker R.R., Greenwald M., Luckhardt S.C., et a!, "Progress in tokamak research at MIT", Nuclear Fusion, v.25 (1985), p. 1127.

19. Soldner F.X., M Her E.R., Wagner F., et al, "Improved confinement in high-density ohmic discharges in ASDEX", Phys. Rev. Lett., v.61 (1988), p.1105.

20. Goldston R.J., "Energy confinement scaling in tokamaks: some implications of recent experiments with ohmic and strong auxiliary heating", Plasma Phys. Control. Fusion, v.26 (1984), p.87.

21. Strachan J.D., Bitter M., Ramsey A.T., et al, "High temperature plasmas in the Tokamak Fusion Test Reactor", Phys. Rev. Lett., v.58 (1987), p.1004.

22. Tubbing B.J.D., Balet В., Bartlett D.V., et al, "H-mode confinement in JET with enhanced performance by pellet pealed density profiles", Nuclear fusion, v.31 (1991), p.839.

23. Levinton F.M., Zarnstorff M.C., Batha S.H., et al, "Improved confinement with reversed magnetic shear in TFTR", Phys. Rev. Lett., v.75 (1995), p.4417.

24. Strait E.J., Lao L.L, Mauel M.E., et ai, "Enhanced confinement and stability in Dlll-D discharges with reversed magnetic shear", Phys. Rev. Lett., v.75 (1995), p.4421.

25. Воробьев Г.М., Голант B.E., Горностаев С.В. Лебедев С.В. и др.,

26. Эксперименты по омическому нагреву и сжатию плазмы на токамаке ТУМАН-3", Физика плазмы, т.9 (1983), с. 105.

27. Лебедев С.В., "Особенности омического нагрева в токамаке ТУМАН-3 при различных способах формирования разряда", диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР, Ленинград, 1988, 204 стр.

28. Askinazi L.G., Afanas'ev V.I., Golant, V.E. Lebedev S.V, et al,

29. Experiments on ICR heating in tokamak TUMAN-3", Plasma Phys. Control. Fusion, v.31 (1989), N.1, p.3

30. Сахаров Н.В., "Эксперименты по высокочастотному нагреву и адиабатическому сжатию на токамаке ТУМАН-3", диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР, Ленинград, 1988, 169 стр.

31. Павлов И.П., "Взаимодействие волн с плазмой при ионном циклотронном нагреве на токамаке ТУМАН-3", диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР, Ленинград, 1988, 165 стр.

32. Bulyginsky D.G., Fedorov V.I., Golant V.E. Lebedev S.V., et al,

33. Experiments on plasma adiabatic compression and high frequency heating in tokamaks of A.F. loffe Physico-technical institute", Proc. 4 Symp. on Heating in Toroidal Plasmas, Rome, 1984, v.2, p.961.

34. Troyon F., Gruber R., Saurenmann H., et al, "MHD-limits to plasma confinement", Plasma Phys. Control. Fusion, v.26 (1984), p.209.

35. Shafranov V.D., "Equilibrium and stability of toroidal plasma", Proc. 10th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Moscow, 1981, v.ll, p.77.

36. Murakami M., Callen J.D., Berry L.A., "Some observations on maximum densities in tokamak experiments", Nuclear Fusion, v. 16 (1976), p.347.

37. Fielding S.J., Hugill J., McCracken G.M., et al, "High density discharges with gettered torus walls in DITE", Nuclear Fusion, v. 17 (1977), p. 1382.

38. Vorobiev G.M., Golant V.E., Grigoriev A.V. Lebedev S.V., et al, "Thefirst compression experiments on TUMAN-3 tokamak", Proc. 10th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Moscow, 1981, v.i, p. H-2A.

39. Bender S.E., Golant V.E., Gornostaev S.V. Lebedev S.V., et al, "Theexperiments with compressed plasma column on TUMAN-3 tokamak", Proc. 11th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Aachen, 1983, v.7D, part 1, p. 111.

40. Аскинази Л.Г., Богданова Н.Е., Голант В.Е. Лебедев С.В. и др.,

41. Исследование быстрого подъема тока в стационарной стадии разряда в установке ТУМАН-3", Вопросы Атомной Науки и Техники, сер. "Термоядерный синтез", 1988, вып.З, стр.53.

42. Аскинази Л.Г., Акатова Т.Ю., Голант В.Е., ., Лебедев С.В. и др., "Режим омического нагрева с высокой плотностью на токамаке "ТУМАН-3", Письма в ЖЭТФ, т.52 (1990), стр.786.

43. Askinazi L.G., Akatova T.Yu., Golant V.E. Lebedev S.V., et al, "High

44. Density Mode in "TUMAN-3" tokamak", Proc. 17th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Heating, Amsterdam, 1990, v.14B, part 1, p. 411.

45. Аскинази Л.Г., Акатова Т.Ю., Голант В.Е., ., Лебедев С.В. и др., "Режим с высокой плотностью на токамаке "ТУМАН-3", Препринт ФТИ N 1425, Ленинград, 1990, 31 стр.

46. Аскинази Л.Г., Лебедев С.В., Ярошевич С.П., "Определение времени жизни заряженных частиц в токамаке при помощи периодической модуляции потока газа", Письма в ЖТФ, т.16 (1990), с.10.

47. Ноткин Г. Е., "О формировании профиля тока на установке "Токамак Т-10", Физика плазмы, т. 11 (1985), с.62.

48. Toi К., Itoh S., Kadota К., et ai, "Current density profile control by programming of gas puffing and plasma current waveform in the JIPPT-II tokamak", Nuclear fusion, v. 19 (1979), p. 1643.

49. TUMAN-3 Team, Lebedev S.V., "Experimental studies of the density limit and the Ohmic H-mode in "TUMAN-3" tokamak", in "ITER Physics R&D Reports", ITER-TN-PH-0-3-PH17-SU-S1.

50. Winter J., Esser H.G., Koenen L., et al, "Boronization in TEXTOR", J. Nuclear Materials, v. 162-164 (1989), p.713.

51. Sharapov V.M., Mirnov S.V., Grashin S.A., Lebedev S.V., et al, "Boronization of Russian tokamaks from carborane precursors", Journal of Nuclear Materials, 220-222 (1995), p.730.

52. Askinazi L.G., Golant V.E., Kanaev A.I. Lebedev S.V., et a!, "Transportstudies in Ohmic H-mode before and after boronization in TUMAN-3", Proc. 20th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Lisboa, 1993, v.17C, part IV, p. 1509.

53. Днестровский А.Ю., Лебедев С.В. и Аскинази Л.Г., "Исследование условий срыва на установке ТУМАН-3", доклад на Конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, Звенигород, 1993г.

54. Askinazi L.G., Lebedev S.V., Egorov S.M., et al, "Preliminary experiments with LiD pellet injection in TUMAN-3", in "ITER Physics R&D Reports", ITER-TN-PH-0-6/PH17-SU-S1.

55. Егоров C.M., Кутеев Б.В., Сергеев В.Ю. и др., "Об ускорении макрочастиц в газодинамических инжекторах", Журнал технической физики, т.55 (1985), с.692.

56. ASDEX Team, "The H-mode of ASDEX", Nuclear Fusion, v.29 (1989), p. 1959.

57. Lohr J.M., Stallard B.W., Prater R., et al, "Observation of the H-mode confinement in the Dlll-D tokamak with electron cyclotron heating", Phys. Rev. Lett., v.60 (1988), p.2630.

58. Steinmetz К., Noterdaeme J.M., Wagner F., et al, "Observation of a high-confinement regime in a tokamak plasma with ion cyclotron-resonance heating", Phys. Rev. Lett., v.58 (1987), p. 124.

59. Tsuji S., Ide S., Seki M., et al, "The limiter H-mode with lower hybrid current drive", Proc. 13th Int. Conf. on Plasma Phys. and Contr. Nucl. Fusion Res. (Washington, 1990), IAEA, 1991, v.l, p.659.

60. Arbuzov A.I., Askinazi L.G., Afanasiev V.l. Lebedev S.V., et al, "Ohmic

61. H-mode in "TUMAN-3" tokamak", Proc. 17th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Heating, Amsterdam, 1990, v.14S, prt 1, p. 299.

62. Alikaev V.V., Bagdasarov A.A., Berezovskij E.L., et al, "Study of two types of T-10 regimes with ECRH and Ohmic heating", Plasma Phys. Contr. Fusion, v.30 (1988), p.381.

63. Леонов В.M., "Роль источника частиц в формировании L- и Н-режимов токамака", Физика Плазмы, т.20 (1994), стр.381.

64. Kim J., Burreli К.Н., Gohil P., et ai, "Fuel ion rotation measurement and its implications on H-mode theories", Plasma Phys. Contr. Fusion, v.36 (1994), P.A183.

65. Bulanin V.V., Grinshtain Y.M., Korneyev D.O., et al, "Reflectometric diagnostics of plasma density fluctuations in TUMAN-3", Proc. 18th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Berlin, 1991, v.15C, prt IV, p.321.

66. Askinazi L.G., Golant V.E., Its E.R., ., Lebedev S.V., et al, "Edge plasma behaviour in Ohmic H-mode and edge polarization in TUMAN-3", Proc.18th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Berlin, 1991, v.15C, prt I, p.401.

67. Osborne T.H., Brooks N.H., Burrell K.H., et al, "Observation of the H-mode in Ohmically heated divertor discharges on Dlll-D", Nuclear Fusion, v.30 (1990), p.2023.

68. Ryter F., Gruber O., B chl K., et al, "Ohmic H-mode and H-mode power threshold in ASDEX Upgrade", Proc. 20th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Lisboa, 1993, v.17C, prt I, p.23.

69. Carolan P.G., Fielding S.J., Gerasimov S., et al, "Characteristics of Ohmic H-modes in COMPASS-D", Plasma Phys. Contr. Fusion, v.36 (1994), p.A111.

70. Snipes J.A., Granetz R.S., Greenwald M., et al "First Ohmic H-mode in Alcator C-Mod", Nuclear Fusion, v.34 (1994), p.1039.

71. Hofmann F., Lister J.B., Anton M., et al, "Creation and control of variably shaped plasmas in TCV", Plasma Phys. Contr. Fusion, v.36 (1994), p.B227.

72. Wagner F.W., Fussmann G., Grave T., et al, "Development of an edge transport barrier at the H-mode transition of ASDEX", Phys. Rev. Lett., v.53 (1984), p.1453.

73. Bishop C.M., "Bifurcated temperature profiles and the H-mode", Nuclear fusion, v.27 (1987), p. 1765.

74. Andrejko M.V., Askinazi L.G., Golant V.E., Lebedev S.V., et al, "Recent results of Ohmic H-mode studies in TUMAN-3", Proc. 14th Int. Conf. on

75. Plasma Phys. and Contr. Nucl. Fusion Res., (Wurzburg, 1992), IAEA, 1993, v.l, p.485.

76. Днестровский А.Ю., Захаров Л.Е., Переверзев Г.В., и др. "ASTRA -программный комплекс для анализа и моделирования транспортных процессов в токамаках", препр.ИАЭ 5358/6(1991)

77. Днестровский Ю. Н., Костомаров Д. П., "Математическое моделирование плазмы", Москва, ФМЛ ВО "Наука", 1993 г.

78. Andrejko M.V., Askinazi L.G., Golant V.E., Lebedev S.V., et al, "Local transport studies in Ohmic H-mode in TUMAN-3 tokamak", in "Proc. Workshop on Local Transport Studies in Fusion Plasmas", Varenna, 1993, p.57.

79. Брагинский С. И., "Вопросы Теории Плазмы", Москва, Госатомиздат, 1961г., вып. 1, с.183.

80. Schneider U., Poschenrieder M., Bessenrodt-Weberpals M., et a!, "Boronization of ASDEX", J. Nucl. Materials, v.176-177 (1990), p.350.

81. Buzhinsky O.I., Azizov E.A., et al, "A simple boronization technique for T-3M and T-11M tokamak chambers", J. Nucl. Materials, v.191-194 (1992), p.1413.

82. Andrejko M.V., Askinazi L.G., Goianî V.E., Lebedev S.V., et al, "New features of the energy confinement from TUMAN-3 Ohmic H-mode experiments", Plasma Phys. Contr. Fusion, v.36 (1994), p.A165.

83. Андреева Т.Ю., "Исследование удержания энергии в экспериментах с Омической Н-модой на токамаке ТУМАН-3", Дипломная работа СПб Гос. Техн. Университета, 1994.

84. Андреева Т.Ю., Андрейко М.В., Аскинази Л.Г., Лебедев C.B. и др., "Численное моделирование переноса тепла в плазме токамака ТУМАН-3", в Сборнике СПб Гос. Университета: Вопросы механики и процессов управления, вып. 18, 1997, принято в печать.

85. Ryter F. and H-mode Database Working Group, "An examination of the ITER H-mode power threshold database", Proc. 20th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Phys., Lisboa, 1993, v.17C, part I, p.15.

86. Biglari H., Diamond P., Terry P., "Influence of sheared poloidal rotation on edge turbulence", Phys. Fluids B, v.2 (1990), p.1.

87. Groebner R.J., Burrell K.H. and Seraydarian R.P., "Role of the edge electric field and poloidal rotation in the L-H transition", Phys. Rev. Lett., v.64 (1990), p.3015.

88. Shaing K.C. and Crume, Jr. E.C., "Bifurcation theory of poloidal rotation in tokamaks: a model for the L-H transition", Phys. Rev. Lett., v.63 (1989), p.2369.

89. Itoh S.-l. and Itoh K., "Change of transport at L- and H- mode transition", J. Phys. Soc. Japan, v.59 (1990), p.3815.

90. Аскинази Л.Г., Голант В.Е., Итс Е.Р., Лебедев C.B. и др., "Эксперименты по инициированию H-режима с помощью радиального электрического поля в токамаке ТУМАН-3", Письма в ЖЭТФ, т.54 (1991), стр.315.

91. Askinazi L.G., Golant V.E., Lebedev S.V., et al, "Radial current in a tokamak caused by biased electrode", Nuclear Fusion, v.32 (1992), p.271.

92. Van Nieuwenhove R., Van Oost G., Weynants R.R., et ai, "Novel features of H-mode plasmas induced by edge polarization in TEXTOR", Proc. 18th Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Physics, Berlin, 1991, v.15C, part I, p.405.

93. Taylor R.J., Brown M.L., Fried B.D., et al, "H-mode behavior induced by cross-field currents in a tokamak", Phys.Rev.Lett., 1989, v.63, p.2365.

94. Weynants R.R., Taylor R.J., "Dynamics of H-mode-like edge transitions brouhgt about by external polarization", Nuclear Fusion, v.30 (1990), p. 945.

95. Rozhansky V. and Tendler M., "The effect of the radial electric field on the L-H transitions in tokamaks", Physics of Fluids B, v.4 (1992), p. 1877.

96. Tendler M., Daybelge U., Rozhansky V., "Boundary conditions on the electric field profile imposed at the separatrix", Proc. 14th int. Conf. on Plasma Phys. and Contr. Nuclear Fusion Res., Wuerzburg, 1992, v.2, p. 243.

97. Golant V.E., Lebedev S.V., TUMAN-3 team, "Improved confinement studies in TUMAN-3 tokamak", Proc. IAEA Techn. Committee Meeting on Research Using Small Tokamaks, Wuerzburg, 1992, p.28.

98. Askinazi L.G., Golant V.E., Lebedev S.V., et a!, "H-mode in the TUMAN-3 tokamak triggered by edge plasma perturbations", Phys. Fluids B, v.5 (1993), p.2420.

99. Kapralov V.G., Rozhansky V.A., Khlopenkov K.V., "Improved confinement regime induced by injection of a slow pellet into ECRH T-10 tokamak plasmas", Proc. 22nd Eur. Conf. on Contr. Fusion and Plasma Physics, Bournemouth, 1995, v.19C, part I, p.1-117.

100. Волков В.В., Евдокимов Д.В., Иванов Н.В. и др., "Стабилизация плазмы в токамаке Т-10 при периферийной пеллет-инжекции", Физика плазмы, т.21 (1995), с.739.

101. Gusev V.K., Ipatov V.A., Kagansky M.G., et al, "Experiments on plasma compression in the TUMAN-2 device", Proc. 7th Eur. Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, Lausanna, 1975, v.1, p.4.

102. Berezovskij E.L., Gusev V.K., Ipatov V.A., et al, "Heating and thermoinsulation of the plasma column in adiabatic compression in the TUM AN-2 device", Proc. 7th Eur. Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, Lausanna, 1975, v.1, p.5.

103. Kagansky M.G., Kalmykov S.G., Lebedev S.V., Shakhovets K.G., "Spectroscopic studies of adiabatic compression in a tokamak", Proc. 6th Int. Conf. on Plasma Phys. and Conroll. Nucl. Fusion Res., Berchtesgaden, 1976, v.1, p.387.

104. Mc Guire K., Robinson D.C., and Wootton A.Y., "Effect of shaping and compression on confinement and stability in a tokamak", Proc. 7th Int. Conf. on Plasma Physics and Controll. Nucl. Fusion Res., Innsbruck, 1978, v.1, p.335.

105. Tanga A., Gottardi N., Hubbard A, et al, "Effects of major radius compression on JET", Proc. 13th Eur. Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, Schliersee, 1986, v.1 ОС, part I, p.264.

106. Furth H.P., and Yoshikawa S., "Adiabatic compression of tokamak discharges", Phys. Fluids, v. 13 (1970), p.2593.

107. Каганский М.Г., "Адиабатическое сжатие плазмы в токамаке", Ленинградское отделение "Наука", Ленинград, 1979, 176 стр.

108. Golant V.E., Goncharov S.G., Gornostaev S.V., . Lebedev S.V., et al, "The investigation of plasma minor radius compression in TUMAN-3 tokamak", Proc. 11th Eur. Conf. on Control!. Fusion and Plasma Phys., Aachen, 1983, v.7D, part I, p. 107.

109. Degtyarev L.M., Medvedev S.Yu., Keiaysh M.V., ei a), "On {3 limit in a tokamak with strong field and with adiabatic compression", Proc. 12th Eur. Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, Budapest, 1985, v.9F, part I, p.347.

110. Askinazi L.G., Golant V.E., Goncharov S.G., ., Lebedev S.V., et al, "The experiments on R-compression and ICR-heating in tokamak TUMAN-3", Proc. 12th Eur. Conf. on Controll. Fusion and Plasma Phys., Budapest, 1985, v.9F, part I, p.363.

111. Rozhansky V., Tendler M., Voskoboynikov S., "Modelling of the L-H transition on TUMAN-3 tokamak", Proc. 24th Eur. Conf. on Controll. Fusion and Plasma Phys., Berchtesgaden, 1997, v.21A, part II, p.697.

112. Haines M.G., and Martin P., "The breaking of up-down symmetry of trapped particle orbits by a toroidal electric field", Phys. Plasmas, v.3 (1996), p.4536.

113. Golant V.E., "The investigation of adiabatic compression in tokamaks", Plasma Phys. and Controll. Fusion, v.26 (1984), p.77.

114. Daughney C.C., Bol K., "Power balance in ATC compressed plasma", Nuclear Fusion, v. 17 (1977), p.367.

115. Tait G., Bell J., Bell M.G., et al, "Adiabatic toroidal compression and freeexpansion experiments in TFTR", Proc. 10th Int. Conf. on Plasma Phys. and Controll. Nucl. Fusion Res., London, 1984, v.1, p. 141.

116. Andrejko V.V., Askinazi L.G., Golant V.E. Lebedev S.V., "TUMAN-3Moperation with improved confinement", Proc. 22nd Eur. Conf. on Control. Fusion and Plasma Physics, Bournemouth, 1995, v.19C, part!, p.33.

117. Andrejko M.V., Askinazi L.G., Budnikov V.N. , Lebedev S.V., et a!,1.proved plasma confinement in TUMAN-3M and FT-2 tokamaks", Proc. XVI IAEA Fusion Energy Conference (Montreal, 1996), IAEA, Vienna, 1997, v. 1, p.891.

118. Андрейко M.B., Аскинази Л.Г., Голант В.Е. Лебедев С.В.,

119. Результаты экспериментов 1396г. на тохамаке ТУМАН-ЗМ", Тезисы докладов XXIV Звенигородской Конф. по физике плазмы и УТС, Звенигород, 1997, стр.28.

120. Carlstrom T.N., Gohil P., Watkins J.G, et al, "Experimental survey of the L-H transition in the Dlll-D tokamak", Plasma Phys. Control. Fusion, v.36 (1994), P.A147.

121. Ryter F., Buchl K., Fuchs C., et al, "H-mode results in ASDEX Upgrade", Plasma Phys. Control. Fusion, v.36 (1994), p.A99.

122. Martin Y., Duval B.P., Moret J.M., et al, "Shape dependence of Ohmic H-mode accessibility in TCV", Proc. 23rd Eur. Conf. on Control. Fusion and Plasma Physics, Kiev, 1996, v.20C, part I, p.119.

123. Carreras B.A., Diamond P.H. and Vetoulis G., "Role of neutrals in the phase transition model", Phys. Plasmas, 3 (1996), p.4106.

124. Rozhansky V., Tendler M., Voskoboynikov S., "Formation of transport barriers", Proc. 23rd Eur. Conf. on Control. Fusion and Plasma Physics, Kiev, 1996, v.20C, part I, p.444.

125. Schissel D.P., DeBoo J.C., Burrell K.H., et al, "H-mode energy confinement scaling from the Dlll-D and JET tokamaks", Nuclear Fusion, v.31 (1991), p.73.

126. Andrejko V.V., Askinazi L.G., Golant V.E. Lebedev S.V., "Energyconfinement in Ohmic H-mode in TUMAN-3", Proc. XV IAEA Conf. on Plasma Phys. and Controll. Nucl. Fusion Res., Seville, 1994, v.2, p.37.

127. Lebedev S.V., Andrejko V.V., Askinazi L.G., et al, "H-mode studies on TUMAN-3 and TUMAN-3M", Plasma Phys. Control. Fusion, v.38 (1996), p.1103.122Андрейко M.B., Аскинази Л.Г., Голант В.Е. Лебедев С.В., и др.,

128. Об учете влияния нестационарности при определении времени удержания энергии в токамаке", Письма в ЖТФ, т.23 (1997), стр.8.

129. Goldston R.J., Batha S.H., Bulmer R.H., et al, "Advanced tokamak physics status and prospects", Plasma Phys. Control. Fusion, v.36 (1994), P.B213.

130. Gates D.A., Lloyd В., Morris A.W., et al, "P-limit studies and the effect of error fields at low collisionality on COMPASS-D", Proc. XVI IAEA Fusion Energy Conference, (Montreal, 1996), IAEA, Vienna, 1997, v.1, p.715.

131. Chan V.S., Dlll-D team, "Dlll-D tokamak concept improvement research", Proc. XVI IAEA Fusion Energy Conference, (Montreal, 1996), IAEA, Vienna, 1997, v.1, pp.95-112.126Андрейко M.B., Аскинази Л.Г., Голант В.Е. Лебедев С.В., и др.,

132. Исследование предельных J3 в экспериментах со сбросом тока на токамаке ТУМАН-ЗМ", Физика плазмы, т.25 (1999), стр.128.

133. Andrejko V.V., Askinazi L.G., Golant V.E., . Lebedev S.V., "p studies in TUMAN-3M tokamak", Proc. 24th EPS Conf. on Contr. Fusion and Plas. Phys., Berchtesgaden, 1997, v.21A, part II, p.693.

134. Barsukov A.G., Kovrov P.E., Kulygin V.M., et al, "Investigation of plasma confinement and injection heating in the T-11 tokamak", Proc. IX Int. Conf. on Plas. Phys. and Contr. Nucl. Fusion Res., Baltimore, 1982, v.1, p.83.

135. O'Brien M.R., Akers R., Samford R.A., et al, "Stability and additional heating properties of spherical tokamak plasmas on START", Proc. XVI IAEA Fusion Energy Conference, (Montreal, 1996), IAEA, Vienna, v.2, p.57.

136. Sakharov N.V., Akatova T.Yu., Askinazi L.G., et al, "Plasma processes accompanying fast current decrease in the TUMAN-3 tokamak", Plasma Phys. Control. Fusion, v.35 (1993), p.411.

137. Hahm T.S., Artun M., Beer M.A., et al, "Turbulence and transport in enhanced confinement regimes of tokamaks: simulation and theory", Proc. XVI IAEA Fusion Energy Conference, (Montreal, 1996), IAEA, Vienna, v.2, p.335.

138. Тукачинский А.С., Андрейко М.В., Аскинази Л.Г. Лебедев С.В., идр., "Формирование внутреннего транспортного барьера в Омической Н-моде на токамаке ТУМАН-ЗМ", Физика плазмы, в печати.

139. The JET Team (presented by F.X. S Idner), "Shear optimization experiments with current profile control on JET", Plasma Phys. Control. Fusion, v.39 (1997), p.B353.

140. Taylor T.S., "Physics of advanced tokamaks", Plasma Phys. Control. Fusion, v.39 (1997), p.B47.

141. Snipes J.A., Hubbard A.E., Garner D.T., et al, "H-mode on Alcator C-Mod", Plasma Phys. Control. Fusion", v.38 (1996), p. 1127.

142. Breger P., Cherubini A.M., Davies S.J., et al, "Plasma-edge gradients and transport barrier width in L- and H-modes JET plasmas", Proc. 24th EPS Conf. on Contr. Fusion and Plas. Phys., Berchtesgaden, 1997, v.21A, part I, p.69.

143. Gohil P., Burrell K.H., Hassam A.B., et al, "Plasma rotation and the radial electric field during off-axis NB! in the Dlll-D tokamak", Plasma Phys. Control. Fusion, v.38 (1996), p. 1243.

144. LeBlanc В., Batha В., Bell R., et al, "Active core profile and transport modification by application of ion Bernsiein wave power in the Princeton Beta Experiment-Modification", Phys. Plasmas 2 (1995), p.741.

145. Osborne T., Gohil P., "Предварительный анализ времен удержания энергии в Омической H-моде в боронизованной камере в токамаке DIII-D", неопубликовано.

146. ITER confinement database group, "H-mode confinement database actions", Presentations at the combined Workshop of the ITER Confinement and Transport Expert Group and ITER Confinement Database and Modelling Expert Group, Garching, 1997, pp.263-267.