ФИЗИКА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИНАМИКИ, УДЕРЖАНИЯ И НАГРЕВА ПЛАЗМЫ В ТРЕХМЕРНЫХ МАГНИТНЫХ КОНФИГУРАЦИЯХ

Объектом исследований является плазма, создаваемая и нагреваемая в трехмерных магнитных конфигурациях, к которым относится тороидальная магнитная ловушка стелларатор и плазменный токовый слой. Цели работ состояли в изучении процессов формирования, нагрева и ускорения заряженных частиц плазмы в трехмерных магнитных конфигурациях стелларатора и плазменного токового слоя. Метод получения и нагрева плазмы в тороидальной трехмерной магнитной конфигурации стелларатора основан на применении мощного (0.2-1 МВт) импульсного (2-12 мс) СВЧ излучения на частоте 75 ГГц (вторая гармоника электронного циклотронного резонанса). СВЧ излучение вводится в тороидальную вакуумную камеру стелларатора для организации разряда в водороде и получения полностью ионизованной плазмы температурой 1 кэВ. Плазменный токовый слой формируется в фоновой плазме, созданной предварительно в квазистационарном неоднородном магнитном поле с особой линией X типа, в результате включения электрического тока. В токовом слое, сформированном в трехмерном магнитном поле, изучаются процессы ускорения и нагрева ионной компоненты плазмы. Область применения новых результатов: ядерная физика, термоядерные исследования, физика и техника горячей плазмы. Полученные новые данные необходимы для понимания механизмов удержания и нагрева плазмы в магнитных конфигурациях стеллараторного типа, анализа турбулентных процессов в плазме и их влияния на удержание плазмы в магнитных ловушках. Новые данные важны для формирования концепции перспективных стеллараторов для получения плазмы с субтермоядерными параметрами. Новые данные о явлениях нагрева и ускорения заряженных частиц плазмы в токовых слоях важны в качестве лабораторного моделирования процессов в магнитосфере Земли и вспышках на Солнце. Эти данные могут быть использованы для предсказания сильных электромагнитных возмущений, происходящих в ближнем космосе и атмосфере вследствие взаимодействия высокоэнергетичных заряженных частиц солнечного ветра с магнитосферой Земли.