Исследование периферийных локализованных мод в токамаке

Объектом исследования являются краевые локализованные неустойчивости (ELMs) плазмы токамака Глобус-М2. Отчёт составлен за 2024 год, являющимся вторым годом работ в рамках данного проекта. Все запланированные в отчетном периоде работы выполнены в полном объёме, научные результаты достигнуты. Продемонстрирована готовность диагностики томсоновского рассеяния к запланированным на 2026 год экспериментам с различной степенью анизотропии давления, вызванной быстрыми частицами. Выполнена оценка амплитуды и пространственной локализации возмущения распределений температуры электронов во время развития краевой неустойчивости. Создан диагностический комплекс высокоскоростной съемки плазмы токамака Глобус-М2 и проведена серия измерений периферийной плазмы токамака Глобус-М2. На основе полученных данных подвижного многоштырькового зонда были сделаны оценки для эффективной радиальной скорости филаментов и тороидального модового числа периферийной локализованной моды. С помощью диагностики допплеровского обратного рассеяния (ДОР) в диапазоне нормализованных малых радиусов ρ = 0,4−1,1 во время ELM было измерено радиальное электрическое поле. Для токамака Глобус-М2 были определены параметры наблюдаемых филаментов и произведён расчёт ожидаемых I и Q сигналов квадратурного детектора допплеровской рефлектометрии. Подобрана модель филамента, позволяющая с точность 15-20% рассчитать I/Q сигнал диагностики доплеровского обратного рассеяния. Анализ микронеустойчивостей вблизи пьедестала токамака Глобус-М2, был произведён для условий разрядов в режиме улучшенного удержания с помощью гирокинетического кода GKW. Была выполена подготовка и имплементация двухжидкостной гирожидкостной модели c учётом затухания Ландау для сферического токамака. Проанализировано влияние периферийных возмущений плотности на поведение надтепловых ионов. Определен оптимальный диапазон частот электромагнитных волн для генерации тока в экспериментах на токамаке Глобус-М2, а также тип возникающих при этом филаментов. Получено квазилинейное уравнение, которое описывает эволюцию функции распределения ионов под действием ионных бернштейновских волн промежуточного диапазона частот, генерируемых в результате линейной трансформации медленной электромагнинтой волны в окрестности нижнего гибридного резонанса.