Пространственная структура плазмы в многопробочной ловушке с продольным током тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат наук Судников, Антон Вячеславович

• Судников, Антон Вячеславович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Судников, Антон Вячеславович

Введение

Глава 1. Экспериментальные условия установки ГОЛ-3

§1.1. Описание экспериментальной установки

§ 1.2. Диагностический комплекс установки ГОЛ-3

§ 1.3. Режимы работы ГОЛ-3 и физические процессы в плазме

1.3.1. Газовые условия экспериментов

1.3.2. Генерация предварительной плазмы

1.3.3. Режимы инжекции сильноточного релятивистского электронного пучка

1.3.4. Режимы инжекции длинноимпульсного электронного пучка

Глава 2. Методы диагностики магнитных явлений в плазме

§ 2.1. Обзор методик, применяемых в различных плазменных

экспериментах

§ 2.2. Магнитные диагностики на установке ГОЛ-3

§ 2.3. Математические методы обработки экспериментальных

данных

Глава 3. Динамика магнитных возмущений во время инжекции

сильноточного релятивистского электронного пучка

§ 3.1. Спектральный и модовый состав

§ 3.2. Вращение магнитных возмущений

§ 3.3. Возмущение токовой границы плазмы при развитии

крупномасштабной неустойчивости

§ 3.4. Стабилизация РЭП облаком тяжелого газа в выходной части

установки

§ 3.5. Импульсная магнитная активность плазмы на стадии

остывания

§ 3.6. Обсуждение результатов экспериментов с инжекцией

сильноточного релятивистского электронного пучка

Глава 4. Динамика магнитных возмущений при инжекции

длинноимпульсного электронного пучка

§ 4.1. Магнитная активность плазмы при инжекции

длинноимпульсного электронного пучка в нейтральный газ

§ 4.2. Магнитная активность плазмы при инжекции

длинноимпульсного электронного пучка в предварительно

наработанную плазму

§ 4.3. Продольные корреляции в распространении возмущений

§ 4.4. Обсуждение результатов экспериментов с инжекцией

длинноимпульсного электронного пучка

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пространственная структура плазмы в многопробочной ловушке с продольным током»

Введение

Концепция открытых систем для удержания плазмы представляет собой один из возможных путей термоизоляции плазмы с термоядерными параметрами, основанный на подавлении поперечных потерь энергии продольным магнитным полем. Использование конфигурации поля с достаточной аксиальной симметрией позволяет таюке избежать неклассического поперечного переноса.

В то же время, для успешной эксплуатации открытой плазменной ловушки необходимы минимизация продольных потерь энергии и подавление свойственных данной геометрии плазмы неустойчивостей. В действующих на сегодняшний день экспериментальных установках снижение уровня продольных потерь относительно классического пробкотрона осуществляется за счёт амбиполярного запирания частиц [1], газодинамического удержания плотной плазмы сильными магнитными пробками [2] и многопробочного удержания [3]. Указанные схемы впервые были применены в 1970-1980 годах [4-6]; в дальнейшем по ним был накоплен значительный объём экспериментальной информации, в том числе и по заранее не предсказанным эффектам.

Дальнейшее развитие концепции открытых систем для удержания термоядерной плазмы невозможно без создания экспериментальной установки нового поколения, наиболее полно использующей эффекты улучшенного удержания, обнаруженные на текущем этапе изучения физики открытых ловушек. В ИЯФ СО РАИ был последовательно предложен ряд концепций подобной ловушки. В частности, проект ГДМЛ [7] предусматривает использование накопленных за время активной эксплуатации установок ГОЛ-3 и ГДЛ научных знаний о таких физических эффектах, как подавление продольной теплопроводности при взаимодействии плазмы с электронным пучком [8, 9, 10], многопробочное удержание плазмы низкой плотности за

счёт уменьшения эффективной длины свободного пробега [11], быстрый нагрев ионов [12] и вихревое удержание плазмы [13, 14]. Причиной или средством технической реализации для большей части упомянутых явлений могут являться процессы, протекающие при взаимодействии плазмы и инжектируемого в неё электронного пучка.

В то же время, для реакторной перспективы необходим стационарный режим удержания горячей плазмы. Переход от импульсного нагрева и удержания плазмы в открытой ловушке к квазистационарному режиму требует дополнительного изучения, поскольку ряд наблюдаемых эффектов может являться существенно нестационарным. Существуют таюке и технические вопросы, связанные с генерацией квазистационарных электронных пучков требуемых для взаимодействия с плазмой параметров.

Использование сильноточного релятивистского электронного пучка (РЭП) для быстрого коллективного нагрева плазмы в ГОЛ-3 приводит к тому, что свойства плазмы резко изменяются при переходе от стадии пучкового нагрева к стадии удержания. На стадии нагрева пучок возбуждает в плазме мелкомасштабную ленгмюровскую турбулентность, которая приводит в конечном итоге к появлению аномально низких коэффициентов переноса вдоль магнитного поля (см. [8, 9, 10]). В такой турбулентной плазме образуется специфическая радиальная структура продольных токов, формирующая азимутальное магнитное поле с сильным широм (т.е., переменной по радиусу спиралыюстыо) [15]. Наблюдаемая структура магнитного поля с широм является, с одной стороны, стабилизирующим фактором для некоторых перестановочных мод, а с другой стороны, она же является источником свободной энергии. После окончания инжекции электронного пучка плазма переходит к стадии удержания, заканчивающейся в конце концов её остыванием и распадом. При этом в случае резкого

прекращения инжекции пучка наблюдаемый перенос тепла вдоль магнитного поля быстро возвращается к классическим коэффициентам [16].

На стадии остывания горячей плазмы за счёт её высокой проводимости в течение некоторого времени сохраняется упомянутая выше токовая структура, создающая азимутальное магнитное поле. При остывании плазмы эта структура постепенно разрушается. Исследование затухания указанной структуры даёт информацию как о процессах её формирования, так и о последующей устойчивости.

Для эффективного обеспечения аномальной проводимости плотность тока пучка должна быть достаточно высокой [17]:

(1.1)

р п тде2

У = епьУь > епс

Д02

(1.2)

где Г — инкремент нарастания неустойчивости, сор — плазменная частота, ге

— энергетическое время между электронными столкновениями, е — заряд электрона, п — плотность плазмы, уь — скорость электронов пучка, пь, у и А@

— плотность, релятивистский фактор и угловой разброс пучка.

Для параметров плазмы, закладываемых в проект открытой ловушки следующего поколения, указанная плотность тока должна достигать значений порядка нескольких сотен А/см2. При длине установки в несколько десятков метров возможно развитие винтовой неустойчивости, определяемое превышением критерия Крускала-Шафранова:

г> г, б2-я2 Ь 2/¿>2 — я2 . г б2 — а2 /1

^-^—'И^ПГ"0-1^1-— (13)

где Вг1Сги - критическое значение продольной компоненты внешнего магнитного поля (в Гс), В у - азимутальная компонента магнитного поля, Ь -длина системы (в см), а - радиус плазмы, Ь - радиус проводящей камеры, у — плотность тока (в А/см2). [18]

Для радиально неоднородных распределений тока значение запаса устойчивости, определяемое как # = ^ > таюке зависит от радиальной

координаты. В таком случае возможно локальное превышение параметра Крускала-Шафранова [15, 19]. Глобальная устойчивость системы при этом может быть обеспечена наличием коаксиальных токов противоположного направления, создающих магнитное поле с сильным широм [15]. В частности, стабилизация может быть обеспечена наличием коаксиальных токов противоположного направления, создающих магнитное поле с сильным широм. В то же время, области с неблагоприятным значением запаса устойчивости могут являться причиной развития внутренних срывов в плазме [20]. Подобные неустойчивости хорошо известны в физике токамаков [21, 22]; в то же время, их особенности в условиях аксиально-симметричной геометрии менее изучены.

Одним из новых методов подавления неустойчивостей, связанных с радиальным смещением плазмы, является режим вихревого удержания. Данный способ предполагает подавление конвективных неустойчивостей плазмы за счёт создания дифференциальной по радиусу угловой скорости вращения плазменного шнура, что приводит к замыканию траекторий конвективного движения. [13] Указанный режим требует создания в плазме контролируемых радиальных электрических полей для обеспечения сдвигового вращения плазмы в скрещенных полях.

В тороидальных магнитных системах механизм вращения является достаточно сложным [23—25]. В аксиально-симметричных открытых ловушках отсутствуют топологические причины, приводящие к фактическому запрету полоидального вращения в токамаках, поэтому возможен непосредственный внос потенциала электродами, имеющими электрический контакт с плазмой [26, 27]. Данный метод имеет ряд очевидных недостатков: в первую очередь, подобная схема экспериментов вызывает быстрое остывание

электронной компоненты плазмы; подавление же продольной теплопроводности оказывается невозможным, т.к. одновременно с ней происходит снижение электропроводности. По этой причине возможность непосредственного вноса заряда в плазму пучками частиц может являться важным инструментом для контроля плазменных неустойчивостей.

Развитие МГД-неустойчивостей может также существенно видоизменять форму области, в которой происходит эффективное взаимодействие плазмы и электронного пучка, создавая радиальную и азимутальную неоднородность в исходно аксиально-симметричной системе.

Основываясь на вышеперечисленных предпосылках, цель диссертации можно сформулировать как исследование динамики токов и их влияния на систему «плазма-пучок» как непосредственно во время инжекции электронного пучка, так и после её окончания. Исходя из этого, возникает необходимость решить следующие задачи.

В первую очередь, требуется изучение пространственного и временного спектра магнитных возмущений, возникающих в плазме многопробочной ловушки при инжекции в неё сильноточного электронного пучка в зависимости от экспериментального режима. Выполнение данной задачи позволит сделать выводы об устойчивости системы «плазма-пучок» в различных условиях, а также определить режимы, соответствующие наилучшей стабилизации пучка и плазмы. Решение данной задачи связано с работой во всех допустимых экспериментальных режимах работы установки; в то же время, наибольший интерес представляют режимы, близкие к стационарному состоянию, т.е., инжекция длинноимпульсных электронных пучков.

Исследование непосредственного вноса заряда и возникновения электрических потенциалов, требуемых для вихревого удержания, является побудительной причиной для исследования вращения плазмы на

многопробочной ловушке ГОЛ-3. Ранее на эту тему существовали только данные, полученные в [28] по результатам хордовых измерений яркости свечения плазмы в ВУФ-диапазоне при плотности плазмы (0,7-Ю,8)х1021 м"3. Наиболее важным представляется определение зависимости характеристик электрических полей от таких параметров эксперимента, как ведущее магнитное поле, плотность плазмы и плотность электронного пучка.

По причине того, что время затухания токов в горячей плазме ловушки ГОЛ-3 достаточно велико, их структура сохраняется длительное время после прекращения действия внешних источников. Поскольку непосредственно во время инжекции электронного пучка наиболее существенные эффекты вызваны внешним воздействием, для изучения явлений затухания перспективной представляется стадия остывания плазмы. Так как в данном режиме отсутствует полный ток по плазме, ожидаемый уровень магнитных возмущений на несколько порядков ниже, чем в режиме инжекции электронного пучка, вследствие чего проведение данных измерений представляется возможным только при работе с сильноточными электронными пучками.

Основные результаты диссертации представлены в 9 статьях [29—37] и 23 докладах на конференциях [3, 38—59].

На защиту выносятся следующие основные положения:

Наблюдение при квазистационарной инжекции электронного пучка вращения плазмы в скрещенных полях, требуемого для реализации схемы вихревого удержания, в направлении, соответствующем отрицательному потенциалу на оси;

Существование дифференциального по радиусу вращения плазмы во время инжекции сильноточного РЭП в открытую ловушку;

Возникновение насыщенной моды с волновыми числами т = 1, п = 1 во время инжекции РЭП в плазменных условиях ГОЛ-3, отвечающих существованию критической по Крускалу-Шафранову поверхности с q = 1;

Передача энергии азимутальных возмущений токовой границы к высоким волновым числам (т.е., уменьшение их пространственного масштаба);

Гибель протяжённых токов с малым азимутальным масштабом как причина импульсных апериодических процессов, возникающих в плазме ГОЛ-3 на стадии остывания;

Улучшение устойчивости РЭП в плазме с помощью создания облака тяжёлого газа в области пробок.

Глава 1

Экспериментальные условия установки ГОЛ-3

§ 1.1. Описание экспериментальной установки

Установка ГОЛ-3 [3] представляет собой длинную соленоидальную многопробочную открытую ловушку [6] (рисунок 1.1), нагрев плазмы в которой производится при помощи сильноточного релятивистского электронного пучка (РЭП). Основные полученные результаты приведены в [60,61].

Рисунок 1.1. Схема установки ГОЛ-3.

Магнитная система установки состоит из двух относительно независимых частей: основного соленоида с выходным узлом и магнитной системы генератора электронного пучка. Основной соленоид состоит из стандартных модульных катушек с независимым питанием, расположенных с интервалом 11 см, и концевых катушек магнитного поля (магнитных пробок).

Одна катушка сильного поля формирует магнитную пробку на входе соленоида (это место является условной линией раздела между магнитными и вакуумными системами генератора пучка и плазменной части), ещё две

катушки создают магнитные пробки на выходе из соленоида и в узле создания предварительной плазмы. В баке выходного расширителя магнитное поле постепенно уменьшается для того, чтобы снизить тепловую нагрузку на расположенный в торце установки выходной приёмник пучка.

Система питания катушек в настоящее время состоит из 60 секций. Типовая секция состоит из 100 конденсаторов ИК-6-150. В зависимости от схемы коммутации катушек в соленоиде можно получать либо однородное поле с магнитной индукцией до 6 Тл, либо гофрированное поле. В основном режиме работы установки соленоид установки состоит из 103 катушек и имеет общую длину около 11,5 м. Магнитное поле имеет 51 период гофрировки с шагом 22 см и индукцией в максимуме 4,8 Тл, а в минимуме 3,2 Тл; /с ~ 1,5. Магнитные пробки в основном режиме создают поле 8-9 Тл.

В дальнейшем продольная координата г отсчитывается от середины пробки, через которую в данном режиме осуществляется инжекция пучка.

Исследуемые режимы эксперимента предполагают использование электронных пучков с существенно различными параметрами. Генерация осуществляется одним из двух существующих источников.

Генератор У-2 [62] обеспечивает пучок электронов током до 30 кА с энергией до 1 МэВ. Формирование пучка происходит в магнитоизолированном диоде ленточной конфигурации. Генерация пучка длится ~ 12 мкс, при этом напряжение на диоде к концу импульса плавно спадает практически до нуля (рисунок 1.2). Инжекция пучка осуществляется в сторону увеличения продольной координаты я. В основных экспериментах диаметр пучка в поле 4 Тл (среднем по периоду гофрировки) составляет 3,35 см.

Выделяемая при взаимодействии пучка с конструкционными материалами энергия в общем случае может быть достаточно велика, что может приводить к эрозии либо разрушению материалов. [63-65] По этой причине выходной приёмник пучка расположен в баке расширителя и работает

в относительно слабом магнитном поле -0,05 Тл, так что удельное энерговыделение пучка и плазмы оказывается ниже порога разрушения материала.

Рисунок. 1.2. Напряжение на диоде (вверху) и ток пучка (внизу) при различных режимах работы ускорителя У-2.

Начиная с 2012 г. на установке также проводились эксперименты по инжекции длинноимпульсного электронного пучка малой мощности с целью изучения квазистационарной стадии процессов пучково-плазменного взаимодействия.

Генератор длинноимпульсного электронного пучка обеспечивает следующие параметры: энергия электронов ~ 100 кэВ, ток пучка до 300 А, длительность инжекции — 100 мкс - 1 мс. В течение импульса энергия электронов в пучке постепенно снижается вследствие разрядки емкостных накопителей энергии. Генерация осуществляется в многоапертурном диоде с плазменным эмиттером. [66] Пучок сжимается в аксиально-симметричном сходящемся магнитном поле, коэффициент компрессии достигает 210. [35] Инжекция осуществляется в сторону уменьшения продольной координаты ъ.

§ 1.2. Диагностический комплекс установки ГОЛ-3

Диагностика параметров плазмы в установке ГОЛ-3 осуществляется с помощью набора измерительных систем, основанных на различных физических принципах.

Регистрация сигналов диагностических и технологических измерений осуществляется многоканальной цифровой системой сбора данных. [67] Данная система построена на АЦП в конструктиве Евромеханика; для отдельных диагностик применяются также АЦП в стандарте КАМАК. Крейты АЦП объединены в сеть стандарта Ethernet, передача данных на сервер осуществляется после окончания эксперимента. Сбор данных с оптических диагностик таюке осуществляется через сетевые интерфейсы.

Сигналы основных диагностик регистрируются при помощи 4-канальных 12-разрядных АЦП А-1220 с частотой дискретизации 50 Мвыб./с разработки ИЯФ в стандарте МЭК 60297. [68] Частота дискретизации может быть программно снижена в 2" раз, где n = 0...7. Объём буферной памяти АЦП составляет 32К слов. Аналоговый тракт АЦП обеспечивает пропускание сигналов частотой до 25 МГц; динамический диапазон измерения устанавливается программно в пределах от ±0,625 В до ±5 В, возможен программный сдвиг нуля шкалы в пределах динамического диапазона измерения. В крейт помимо контроллера может быть установлено до 14 модулей АЦП (56 каналов измерения). Синхронность момента измерения обеспечивается синхроимпульсами таймера, установленного в контроллере крейта, относительная рассинхронизация различных каналов не превышает -200 пс. [69-70]

Применяемые методы непосредственной диагностики магнитных полей будут подробно изложены в § 2.2.

Энергия электронов определяется по измерениям напряжения в зазорах диодов ускорителей У-2 и длинноимпульсного электронного пучка.

/

Спектр оптического свечения плазмы на разных стадиях эксперимента измеряется и известен достаточно хорошо (см., напр., [71]). В видимом свете доминирует линия На, принадлежащая изотопам водорода, причём из-за небольшого диаметра плазмы и наличия относительно плотной холодной периферии (источника нейтральных атомов с энергией в несколько электронвольт) даже вблизи оси существует достаточно большое количество возбуждённых атомов. Помимо этого данные спектроскопических измерений применяются для определения химического состава и процентного содержания примесей, их степени ионизации, и, следовательно, эффективного зарядового числа и температуры плазменного шнура. [72, 73]

Для скоростной видеосъёмки плазменного столба применялась камера «Видеоспринт» (производство компании «Видеоскан»), расположенная под углом 90° к оси системы. Эта камера предназначена для ввода монохромных изображений скоростных процессов в видимом диапазоне при максимальном разрешении 1280х 1024. В наших экспериментах камера обычно использовалась в режиме щелевой съёмки при частоте кадров 2,5x105 кадров в секунду, при этом разрешение составляло 1280x2. Камера была снабжена системой точного запуска и дистанционного управления. Эта диагностика располагалась в центральной секции вакуумной камеры вблизи центра установки, диагностическое окно находится в локальном минимуме магнитного поля многопробочной ячейки 3,2 Тл. Поле зрения захватывало весь диаметр плазменного шнура. [34]

Помимо диагностики излучений в видимом спектре существует также система регистрации вакуумного ультрафиолетового излучения, позволяющая определять эволюцию формы горячей области плазмы по линиям излучения высокоионизованных примесей и линий Лаймана атома водорода.

Измерение температуры и плотности различных компонент плазмы осуществляется с помощью активных оптических диагностик.

Система томсоновского рассеяния на установке ГОЛ-3 основана на лазере с длиной волны излучения X = 1054 нм, генерирующем два импульса энергией 10-20 Дж и длительностью 20-40 не каждый. Задержка между импульсами варьируется в пределах от 60 не до 100 мкс. Регистрация рассеянного излучения осуществляется лавинными фотодиодами. Возможно одновременное детектирование сигналов рассеяния в двух точках по длине установки, возможное значение координат которых выбирается из набора г = 2 м, х — 4 м, г = 9 м. Детектируется излучение, рассеянное под углом 90°, кроме того, в точке ъ = 4 м возможно детектирование малоуглового (на угол ~ 8°) рассеяния света. Диагностическая система позволяет одновременно определять температуру электронной компоненты плазмы в двух различных точках по длине или сечению плазменного шнура; количество точек измерения плотности плазмы ограничивается числом доступных фотодетекторов (до 15 каналов). [74, 75]

Для диагностики плотности плазмы в экспериментах применялись ИК интерферометры Майкельсона, основанные на С02 лазерах с длиной волны X = 10,6 мкм. Интерферометры установлены в координатах 2. = 0,8 м и г = 9 м. Детектирование излучения осуществляется быстродействующим (~1 не) КРТ-детектором малого (с! = 200 мкм) сечения. Подобное быстродействие и достигаемая за счёт малого размера защищённость от ионизирующих излучений позволяют диагностировать линейную плотность плазмы в пределах пс 1 ~ Ю1б-Ю20 м" . Для калибровки интерферометра одно из зеркал опорного плеча может быть смещено с помощью пьезоэлемента. [76]

Профиль плотности плазмы также определяется по данным хордового ослабления диагностического пучка нейтральных атомов. [77]

Регистрация продуктов термоядерных реакций осуществляется по каналу Б(1),п)Не3 с помощью компактных сцинтилляционных детекторов, установленных за пределами вакуумной камеры. Разделение нейтронов и

гамма-квантов осуществляется программным образом по соотношению интенсивностей основного пика и послесвечения сцинтиллятора. Коллимация нейтронного потока осуществляется непосредственно катушками вакуумной камеры, что обеспечивает локальность измерения порядка одного элементарного пробкотрона. [78]

Для диагностики потерь энергии плазмы поперек магнитного поля на установке ГОЛ-3 была использована система стеночных калориметров, установленных в точках, отстоящих от центра входной пробки на г = 161, 557 и 975 см, и находящихся соответственно: в области максимума энерговыделения РЭП, середине плазменного шнура и вблизи от выходной пробки. Калориметры представляют собой графитные фольги толщиной 100 мкм, обеспечивающей полное поглощение излучения и тепловых частиц; поглощенная энергия определяется по изменению температуры фольги с помощью медь-константановой термопары. Поскольку стенка вакуумной камеры покрыта мелкодисперсным графитом, распылённым с катода ускорителя электронного пучка, с точки зрения поглощения энергии калориметр эквивалентен стенке. Предполагается, что продольный профиль плотности поперечного потока энергии достаточно гладок и не имеет выбросов в выделенных точках установки, полный поперечный поток энергии может быть оценен через средний поток энергии для данных трех датчиков.

Для изучения смещения и формы пучка непосредственно в серии экспериментов по его стабилизации облаком плотной плазмы был использован метод регистрации тормозного излучения с поверхности приемника пучка с помощью рентгеновской камеры-обскуры. [32]

Тормозное излучение электронов пучка с калориметра формирует видимое изображение на сцинтилляторе в обскуре, эскиз которой приведен на рисунке 1.3. Сцинтиллятор представляет собой пластину из кристалла Сэ1 (диаметр 20 мм, толщина 10 мм), и фотографируется через поворотное зеркало

со стороны входного отверстия обскуры с помощью ПЗС-камеры с временным разрешением. Такое расположение оптических элементов обскуры позволяет максимально уменьшить влияние толщины сцинтиллятора на пространственное разрешение прибора. Входное отверстие обскуры сделано из эльконайта (80 % вольфрама, 20 % меди) с конусным отверстием с углом раствора, соответствующим углу обзора камеры, при этом минимальный диаметр отверстия равен 3 мм. Пространственное разрешение составляет 5 мм на калориметре, временное — от 1 мкс.

Рисунок 1.3. Эскиз расположения элементов в рентгеновской камере-обскуре. 1 - входное отверстие, 2 - тонкое зеркало, 3 - свинцовый корпус обскуры, 4 - сцинтиллятор из СбГ, 5 - источник питания, 6 - ПЗС камера, 7,9 -объективы, 8 - электронно-оптический преобразователь ЭПМ44Г-Б.

Следует отметить, что рентгеновской камерой-обскурой регистрировалась интегральный по времени отпечаток электронного пучка на калориметре. В результате все быстрые колебания представляются на снимках как увеличение площади отпечатка. В случае если движение пучка не аксиально-симметрично, возрастает также асимметрия отпечатка, выражаемая, как среднеквадратичное отклонение его края от круговой формы. Для регистрации отпечатка электронного пучка на оси установки была установлена под углом 45° к оси установки вольфрамовая пластина размером 15x20 см.

§ 1.3. Режимы работы ГОЛ-3 и физические процессы в плазме 1.3.1. Газовые условия экспериментов

В вакуумной камере 0 10 см системой импульсных клапанов создается исходное распределение рабочего газа (водорода или дейтерия) максимальной плотностью Ю20—1022 м"3 (рисунки 1.4, 1.5). Количество инжектированного газа определяется давлением в редукторе клапана и упреждением его срабатывания, также упреждением срабатывания определяется перепад плотности по длине установки. Центральным клапаном в основном соленоиде создаётся колоколообразное распределение дейтерия по длине; максимальная плотность и её перепад между центром и концами установки варьируется в зависимости от физической программы.

10

со

Ё

£ 1

о

0.1 0.01

-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 расстояние от центра входной пробки, м

Рисунок 1.4. Распределение плотности рабочего газа по длине установки при инжекции сильноточного РЭП с созданием дополнительного сгустка дейтерия. Сплошные линии и кружки - начальная концентрация атомов дейтерия, измерение и аппроксимация. Пунктирные линии и квадраты -начальная концентрация тяжелого газа (азот или криптон) в камере компрессии пучка. Треугольниками обозначены импульсные клапаны напуска газа.

В экспериментах по инжекции сильноточного РЭП перепад плотности между центром и концами установки составляет ~3. В области ввода пучка в

основной соленоид также создается облако тяжелого инертного газа (криптон) для обеспечения зарядовой компенсации пучка и поперечной проводимости плазмы. [19]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Судников, Антон Вячеславович, 2013 год

Литература

1. Т. Imai et al. GAMMA 10/PDX Project Status and Future // Fusion Science and Technology. 2013, V. 63, N. IT, P. 8-15.

2. Bagryansky P.A., Anikeev A.V., Beklemishev A.D., et al. Confinement of Hot Ion Plasma with p=0.6 in the Gas Dynamic Trap // Fusion Science and Technology, 2011. V. 59, № IT, P. 31.

3. A.V. Burdakov, A.P. Avrorov, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.I. Batkin, A.D. Beklemishev, V.S. Burmasov, P.V. Bykov, L.N. Vyacheslavov, G.E. Derevyankin, V.G. Ivanenko, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, I.V. Kandaurov, A.A. Kasatov, S.A. Kuznetsov, V.V. Kurkuchekov, K.N. Kulclin, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, V.D. Stepanov, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, I.V. Timofeev, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, A.A. Shoshin. Experiments on GOL-3 Multiple Mirror Trap for Fusion Program. // Proceedings of 24rd IAEA Fusion Energy Conference, San Diego, USA, 8-13 October 2012, EX/P3-29.

4. Димов Г.И., Закайдаков B.B., Кишиневский M.E. Термоядерная ловушка с двумя пробками // Физика плазмы. 1976. Т. 2, № 4. С. 597-610.

5. Мирнов В.В., Рютов Д.Д. Газодинамическая линейная ловушка для удержания плазмы // Письма в ЖТФ, 1979. Т.5; с. 678.

6. Будкер Г.И., Мирнов В.В., Рютов Д.Д., Влияние гофрировки магнитного поля на расширение и остывание плотной плазмы// Письма в ЖЭТФ. 1971. Т. 14. С.320-322.

7. A. Beklemishev, A. Anikeev, V. Astrelin, P. Bagryansky, A. Burdakov, V. Davydenko, D. Gavrilenko, A. Ivanov, I. Ivanov, M. Ivantsivsky, I. Kandaurov, S. Polosatkin, V. Postupaev, S. Sinitsky, A. Shoshin, I. Timofeev, Yu. Tsidulko. Novosibirsk Project of Gas-Dynamic Multiple-Mirror Trap. // Fusion Science and Technology, Vol.63, No.1T, 2013, pp.47-51.

8. Астрелин В.Т., Бурдаков А.В., Поступаев В.В. Подавление теплопроводности и генерация ионно-звуковых волн при нагреве плазмы электронным пучком. // Физика плазмы, 1998. Т.24, № 5, С.450^462.

9. Arzhannikov A.V., Astrelin V.T., Burdakov A.V. et al. Features of Transport Phenomena in Turbulent Beam-Heated Plasma // Fusion Technology, 1999. V. 35, № IT, P.223-227.

10. Аржанников A.B., Астрелин B.T., Бурдаков A.B. и др. Прямое наблюдение аномально низкой продольной электронной теплопроводности во время коллективной релаксации сильноточного релятивистского электронного пучка в плазме. // Письма в ЖЭТФ, 2003. Т. 77, С.426.

11. A.Burdakov, A.Azhannikov, V. Astrelin, A.Beklemishev, V.Burmasov, G.Derevyankin, V.Ivanenko, I.Ivanov, M.Ivantsivsky, I.Kandaurov, V.Konyukhov, I.Kotelnikov, V.Kovenya, T.Kozlinskaya, K.Kuklin, A.Kuznetsov S.Kuznetsov, K.Lotov, I.Timofeev, A.Makarov, K.Mekler, V.Nikolaev, S.Popov, V.Postupaev, S.Polosatkin, A.Rovenskikh, A.Shoshin, I.Shvab, S.Sinitsky, Yu.Sulyaev, V.Stepanov, Yu.Trunyov, L.Vyacheslavov, V.Zhukov, Ed.Zubairov. Plasma heating and confinement in GOL-3 multimirror trap. // Fusion Science and Technology, Vol.51, No.2T, 2007, p. 106-111.

12. A.B. Аржанников, B.T. Астрелин, A.B. Бурдаков, И.А. Иванов, B.C. Койдан, C.A. Кузнецов, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, В.В. Поступаев, А.Ф. Ровенских, С.Л. Синицкий, Ю.С. Суляев, А.А. Шошин. Исследование механизма быстрого нагрева ионов в многопробочной ловушке ГОЛ-3. // Физика плазмы, том 31, № 6, 2005, с.506-520.

13. Beklemishev A.D. Shear-flow Effects in Open Traps // Proc. 7th Intern. Conf. on Open Magnetic System for Plasma Confinement, Daejeon, Korea, 2008 // AIP Conf. Proc. 2008. V. 1069. P. 3.

14. A. Beklemishev et al. Vortex Confinement of Plasmas in Symmetric Mirror Traps. // Fusion Science and Technology, V. 57, p. 351-360 (2010)

15. Postupaev V.V., Arzhannikov A.V., Astrelin V.T., Averkov A.M., Beklemishev A.D., Burdakov A.V., Ivanov I.A., Koidan V.S., Mekler K.I., Polosatkin S.V., Rovenskikh A.F., Shoshin A.A., Sinitsky S.L., Zubairov Eh.R., Role of q-profile for plasma confinement in the multimirror trap GOL-3 // Transactions of Fusion Science and Technology. 2005. Vol.47, No. IT. P.84-91.

16. A.B. Бурдаков, С.Г.Воропаев, С.В.Лебедев, и др. Эксперименты по коллективному взаимодействию микросекундного релятивистского электронного пучка с плазмой на установке ГОЛ-3. // ЖЭТФ, 1996. N.109, С.2078-2093.

17. В. N. Breizman, D. D. Ryutov. Powerful Relativistic Electron Beams in a Plasma and in a Vacuum (Theory) // Nuclear Fusion, 1974, V. 14, P. 873.

18. И. M. Ланский, А. И. Щетников. Винтовая неустойчивость плазменного шнура с вмороженными торцами // Препринт/ Ин-т ядерной физики СО АН СССР; 89-85.

19. R.Yu. Akentjev, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, A.V. Burdakov, LA. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, V.S. Koidan, V.V. Konyukhov, A.G. Makarov, K.I. Mekler, S.S. Perin, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, V.D. Stepanov, Yu.S. Sulyaev, A.A. Shoshin, Eh.R. Zubairov. Multimirror Open Trap GOL-3: recent results // Fusion Science and Technology Vol.43, No IT, 2003, p.30-36.

20. Б. Б. Кадомцев. О неустойчивости срыва в токамаке // Физика плазмы, 1975. Т. 1,№ 5, стр. 710-715.

21. ITER Physics Basis //Nuclear Fusion, 1999, V. 39, p. 2137-2638.

22. Стефановский A. M., Дрёмин M. M., Какурин A. M., Кислов А. Я., Мальцев С. Г., Ноткин Г. Е., Павлов Ю. Д., Позняк В. И., Сушков А. В. Характеристики срывов разряда в токамаке Т-10 // Физика плазмы, 2013. Т. 39, №6, стр. 491-510.

23. Rozhansky V., Tendier M. Plasma rotation in tokamaks. Reviews of Plasma Physics / ed. by B.B. Kadomtsev, Consultants Bureau, N. Y.-London, 1996. V. 19, P. 147.

24. Solomon W.M., Burrel K.H., Garofalo A.M., et al. Mechanisms for generating toroidal rotation in tokamaks without external momentum input // Phys. Plasmas, 2010. V. 17, P. 056108.

25. Helander P. and Simakov A.N. Intrinsic Ambipolarity and Rotation in Stellarators // Phys. Rev. Lett., 2008. V. 101, P. 145003.

26. Волосов В.И. МГД-устойчивость горячей вращающейся плазмы -эксперимент ПСП-2 (краткий обзор) // Физика плазмы, 2009. Т. 35, С. 782.

27. Bagryansky P. A., Beklemishev A. D., Soldatkina Е. I. Influence of Radial Electric Field on High-Beta Plasma Confinement in The Gas Dynamic Trap // Fusion Science and Technology. 2007, vol. 51, № 2T, p. 340.

28. Postupaev V.V., Alcentjev R.Yu., Arzhannikov A.V., et al. Heating of Ions at the Multiple Mirror Trap GOL-3. // 30th EPS Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics. St.Petersburg, 2003 // EPS Conference Proceedings, 2003. V. 27A, file P-2.193.

29. A.V. Sudnikov, A.V. Burdakov, I.A. Ivanov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky. MHD Activity in GOL-3 at the Stage of Plasma Cooling. // Fusion Science and Technology, V.59, No IT, 2011, p.187-189.

30. V.V. Postupaev, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.l. Batkin, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, K.N. Kuklin, S.A. Kuznetsov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, A.A. Shoshin, S.L. Sinitsky, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, L.N. Vyacheslavov. Experiments with "Thin" Electron Beam at GOL-3. // Fusion Science and Technology, V.59, No IT, 2011, p.144-149.

31.Поступаев В. В., Судников А. В., Магнитная диагностика плазменных колебаний в многопробочной ловушке ГОЛ-3. // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2007. Том 2, выпуск 3. 32.1.A. Ivanov, A.V. Burdakov, V.G. Ivanenko, M.A. Makarov, K.I. Melder, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, A.V. Sudnikov, S.L. Sinitsky, A.A. Shoshin, I.M. Shchudlo. Stabilization of Relativistic Electron Beam by Dense Plasma Cloud in GOL-3 Expander. // Fusion Science and Technology, V.59, No IT, 2011, p.196-198.

33. V.V. Postupaev, A.V. Arzhannikov, V.I. Batkin, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, K.N. Kuklin, S.A. Kuznetsov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, and L.N. Vyacheslavov. Experiments with Gradual-Energy-Growth Electron Beam at GOL-3. // Fusion Science and Technology, V.59, No IT, 2011, p.307-309.

34. A.B. Судников, A.B. Бурдаков, И.А. Иванов, M.A. Макаров, К.И. Меклер, А.Ф. Ровенских, С.В. Полосаткин, В.В. Поступаев, С.Л. Синицкий, Н.В. Сорокина, Ю.С. Суляев. Исследование вращения плазмы в установке ГОЛ-3. // Физика плазмы, 2012, т. 38, №. 9, с. 779-791.

35.A.V. Burdakov, А. P. Avrorov, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.I. Batkin, A.D.Beklemishev, V.S. Burmasov, P.V. Bykov, G.E. Derevyankin, V.G. Ivanenko, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, I.V. Kandaurov, A.A.Kasatov, S.A. Kuznetsov, V.V.Kurkuchekov, K.N. Kuklin, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, V.D. Stepanov, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, I.V. Timofeev, Yu. A.Trunev, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, A.A. Shoshin, and L.N. Vyacheslavov. Development of Extended Heating Pulse Operation Mode at GOL-3. // Fusion Science and Technology, Vol.63, No. IT, 2013, pp.29-34.

36. A.V. Sudnikov, A.V. Burdakov, D.E.Gavrilenlco, I.V. Kandaurov, V.V. Kurkuchekov, K.I.Mekler, A.F. Rovenskikh, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, and Yu.A. Trunev. MHD Activity in GOL-3 During Injection of Long-Pulse Electron Beam. // Fusion Science and Technology, Vol.63, No.IT, 2013, pp.250252.

37. V.V. Postupaev, A.V. Burdakov, I.A. Ivanov, V.F. Sklyarov, A.V. Arzhannikov, D.Ye. Gavrilenko, I.V. Kandaurov, A.A. Kasatov, V.V. Kurkuchekov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, Yu.A. Trunev, and L.N. Vyacheslavov. Temporal structure of double plasma frequency emission of thin beam-heated plasma // Phys. Plasmas 20, 092304, 2013, http://dx.doi.Org/10.1063/l.4821608

38. B.B. Поступаев, A.B. Бурдаков, И.А.Иванов, K.H. Куклин, М.А.Макаров, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, А.Ф. Ровенских, C.JI. Синицкий, А.В. Судннков. Магнитная диагностика плазмы на установке ГОЛ-3. // Тезисы докладов XXXVI Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2009, стр.74.

39. В. В. Поступаев, А. В. Аржанников, В. Т. Астрелин, В. И. Баткин, А. М. Батраков, А. В. Бурдаков, В. С. Бурмасов, Л. Н. Вячеславов, И. А. Иванов, М. В. Иванцивский, А. Н. Квашнин, С. А. Кузнецов, К. Н. Куклин, М. А. Макаров, С. С. Попов, М. А. Примак, А. Ф. Ровенских, С. В. Полосаткин, В. Я. Сазанский, С. Л. Синицкий, В. Ф. Скляров, II. В. Сорокина, А. В. Судников, Ю. С. Суляев, М. Г. Федотов, А. Д. Хильченко, А. А. Шошин. Статус и развитие диагностического комплекса многопробочной ловушки ГОЛ-3. // Тезисы докладов XIII Всероссийской конференции «Диагностика высокотемпературной плазмы», Звенигород, 2009, стр. 131.

40. А.В. Судников, А.В. Бурдаков, И.А.Иванов, М.А.Макаров, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, В.В. Поступаев, А.Ф. Ровенских, С.Л. Синицкий. Импульсная МГД-активность плазмы установки ГОЛ-3 на стадии

остывания. // Тезисы докладов XXXVII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 20.10, стр.69.

41.А.В. Бурдаков, А.П. Авроров, А.В. Аржанников, В.Т. Астрелин, В.И. Баткин, В.В. Белых, B.C. Бурмасов, JI.IL Вячеславов, Е.С. Гришняев, Г.Е. Деревянкин, В.Г. Иваненко, И.А. Иванов, М.В. Иванцивский, П.В. Калинин, И.В. Кандауров, А.С. Кузнецов, С.А. Кузнецов, К.Н. Куклин, А.Г. Макаров, М.А. Макаров, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, С.С. Попов, В.В. Поступаев, М.А. Примак, А.Ф. Ровенских, C.JI. Синицкий, В.Ф. Скляров, Н.В. Сорокина, В.Д. Степанов, А.В. Судников, Ю.С. Суляев, Ю.А. Трунев, М.А. Цура, А.А. Шошин. Многопробочная ловушка ГОЛ-3: состояние и перспективы. // Тезисы докладов XXXVI Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2009, стр.23.

42. V.V. Postupaev, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.I. Batkin, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivskiy, K.N. Kuklin, S.A. Kuznetsov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, A.A. Shoshin, N.V. Sorokina, S.L. Sinitsky, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, L.N. Vyacheslavov. Advances in Turbulent Plasma Confinement in Multiple Mirror Trap GOL-3 // 36th EPS Conference on Plasma Phys. Sofia, Bulgaria, 2009, Contributed papers: CD-ROM, Vol.33E, P-4.151.

43. В.В. Поступаев, В.Т. Астрелин, В.И. Баткин, А.В. Бурдаков, B.C. Бурмасов, Л.Н. Вячеславов, В.Г. Иваненко, И.А. Иванов, М.В. Иванцивский, С.А. Кузнецов, К.Н. Куклин, М.А. Макаров, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, С.С. Попов, А.Ф. Ровенских, С.Л. Синицкий, В.Д. Степанов, А.В. Судников, Ю.С. Суляев, В.Ф. Скляров, Н.В. Сорокина, А.А. Шошин. Эксперименты с тонким электронным пучком на установке ГОЛ-3. // Тезисы докладов XXXVII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2010, стр.31.

44. А.В. Бурдаков, И.А. Иванов, В.Г. Иваненко, М.А. Макаров, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, В.В. Поступаев, А.Ф. Ровенских, А.В. Судников, C.JI. Синицкий, А.А. Шошин, ИМ. Щудло. Стабилизация релятивистского электронного пучка облаком плотной плазмы в расширителе установки ГОЛ-3. // Тезисы докладов XXXVII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 2010, стр.93

45. V.V. Postupaev, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.I. Batkin, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, K.N. Kuklin, S.A. Kuznetsov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, A.A. Shoshin, S.L. Sinitsky, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, L.N. Vyacheslavov. Experiments with "Thin" Electron Beam at GOL-3. // Abstracts of 8th Intern. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement, Novosibirsk, Russia, 2010, p.49.

46. A.V. Sudnikov, A.V. Burdakov, LA. Ivanov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky. MHD Activity in GOL-3 at the Stage of Plasma Cooling. // Abstracts of 8th Intern. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement, Novosibirsk, Russia, 2010, p.61.

47. I.A. Ivanov, A.V. Burdakov, V.G. Ivanenko, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, A.V. Sudnikov, S.L. Sinitsky, A.A. Shoshin, I.M. Shchudlo. Stabilization of Relativistic Electron Beam by Dense Plasma Cloud in GOL-3 Expander. // Abstracts of 8th Intern. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement, Novosibirsk, Russia, 2010, p.64.

48. V.V. Postupaev, A.V. Arzhannikov, V.I. Batkin, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, K.N. Kuklin, S.A. Kuznetsov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, and L.N. Vyacheslavov. Experiments with Gradual-Energy-Growth Electron Beam at

GOL-3. // Abstracts of 8th Intern. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement, Novosibirsk, Russia, 2010, p. 104.

49. V.V. Postupaev, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.I. Batkin, A.V. Burdakov, V.S. Burmasov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, K.N. Kuklin, S.A. Kuznetsov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, A.A. Shoshin, S.L. Sinitsky, V.F.Sklyarov, N.V. Sorokina, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, L.N. Vyacheslavov. Experiments with "thin" electron beam at GOL-3 // 37th EPS Conference on Plasma Physics, Dublin, Ireland, 2010, PI.1080.

50. A.V. Burdakov, A.P. Avrorov, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.I. Batkin, V.S. Burmasov, P.V. Bykov, L.N. Vyacheslavov, G.E. Derevyankin, V.G. Ivanenko, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, I.V. Kandaurov, S.A. Kuznetsov, K.N. Kuklin, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, V.D. Stepanov, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, I.V. Timofeev, V.F. Sklyarov, N.V. Sorokina, A.A. Shoshin, Yu.A. Trunev. New Experiments on the GOL-3 Multiple Mirror Trap. // Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference, Daejon, Korea, 2010, EXC/P4-03.

51. V.V. Postupaev, A.V. Arzhannikov, A.V. Burdakov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, K.N. Kuklin, S.A. Kuznetsov, M.A. Makarov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, A.F. Rovenskikh, S.L. Sinitsky, V.F.Sklyarov, N.V. Sorokina, A.V. Sudnikov, and L.N. Vyacheslavov. Advances in plasma heating and confinement in multiple-mirror trap GOL-3. // 38th EPS Conference on Plasma Physics, Strasbourg, 2011, http://ocs.ciemat.es/EPS2011PAP/pdf/P5.044.pdf

52. А. В. Судников, А. В. Бурдаков, И. А. Иванов, M. А. Макаров, К. И. Меклер, А. Ф. Ровенских, С. В. Полосаткин, В. В. Поступаев, С. JI. Синицкий, Н. В. Сорокина, 10. С. Суляев. Исследование МГД-активности плазмы в установке ГОЛ-3. // Тезисы докладов XIV Всероссийской

конференции «Диагностика высокотемпературной плазмы», Звенигород, 2011, с.115-116.

53. А. В. Судников, А. В. Бурдаков, И. А. Иванов, М. А. Макаров, К. И. Меклер, А. Ф. Ровенских, С. В. Полосаткин, В. В. Поступаев, С. JI. Синицкий. Исследование МГД-динамики плазмы при ее нагреве релятивистским электронным пучком. // Тезисы докладов V Всероссийской молодежной конференции «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики», Москва, ФИАН, 2011, с.103.

54. А.В. Бурдаков, А.П. Авроров, А.В. Аржанников, В.Т. Астрелин, В.И. Баткин, А.Д. Беклемишев, В.В. Белых, B.C. Бурмасов, JI.H. Вячеславов, Д.Е. Гавриленко, Е.С. Гришняев, Г.Е. Деревянкин, С.С. Попов, В.Г. Иваненко, А.А. Иванов, И.А. Иванов, М.В. Иванцивский, П.В. Калинин, И.В. Каидауров, С.А. Кузнецов, К.Н. Куклин, В.В. Куркучеков, М.А. Макаров, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, В.В. Поступаев, А.Ф. Ровенских, C.JI. Синицкий, В.Д. Степанов, А.В. Судников, Ю.С. Суляев, В.Ф. Скляров, Н.В. Сорокина, Ю.А. Трунев, А.А. Шошин. Перспективы аксиально-симметричной многопробочной ловушки. // Тезисы докладов XXXIX Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 6-10 февраля, 2012, стр.29.

55. V.V. Postupaev, A.V. Burdakov, I.A. Ivanov, K.I. Mekler, A.F. Rovenskikh, S.V. Polosatkin, S.L. Sinitsky, N.V. Sorokina, A.V. Sudnikov. Study of Plasma Rotation in GOL-3 Multiple-Mirror Trap. // 39th EPS Conference and 16th Int. Congress on Plasma Physics, Stockholm, Sweden, 2-6 July 2012, http://ocs.ciemat.es/EPS2012PAP/pdfifPl.074.pdf

56. A.V. Burdakov, A.P. Avrorov, A.V. Arzhannikov, V.T. Astrelin, V.I. Batkin, A.D. Beklemishev, V.S. Burmasov, P.V. Bykov, G.E. Derevyankin, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, I.V. Kandaurov, A.A. Kasatov, V.V. Kurkuchekov, K.N.

Kuklin, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, S.S. Popov, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, A.A. Shoshin, S.L. Sinitsky, V.F. Sklyarov, V.D. Stepanov, A.V. Sudnikov, Yu.S. Sulyaev, I.V. Timofeev, Yu.A. Trunev, and L.N. Vyacheslavov. First Experiments on Injection of High-Power Long Pulse Electron Beam in Multiple-Mirror Trap GOL-3. // 39th EPS Conference and 16th Int. Congress on Plasma Physics, Stockholm, Sweden, 2-6 July 2012, http://ocs.ciemat.es/epsicpp2012pap/pdf7PD2.004.pdf.

57. A.V. Sudnikov, A.V. Burdakov, D.E.Gavrilenko, I.V. Kandaurov, V.V. Kurkuchekov, K.I.Mekler, A.F. Rovenskikh, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, and Yu.A. Trunev. MHD Activity in GOL-3 During Injection of Long-Pulse Electron Beam. // Abstracts of 9th Intern. Conf. on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement, Tsukuba, Japan, 27-31 August 2012, http://www.prc.tsukuba.ac.jp/OS2012/abstract-download/.

58. B.B. Поступаев, А.П. Авроров, А.В. Аржанников, В.Т. Астрелин, В.И. Баткин, А.В. Бурдаков, B.C. Бурмасов, JI.H. Вячеславов, И.А. Иванов, М.В. Иванцивский, И.В. Кандауров, А.А. Касатов, С.А. Кузнецов, К.Н. Куклин, В.В. Куркучеков, К.И. Меклер, С.В. Полосаткин, С.С. Попов, А.Ф. Ровенских, В.Ф. Скляров, А.В. Судников, Ю.С. Суляев, Ю.А. Трунев, А.А. Шошин. Эксперименты со 100-мкс электронным пучком на установке ГОЛ-3. // Тезисы докладов XL Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 11-15 февраля, 2013, стр.31.

59. А.В. Судников, А.В. Бурдаков, Д.Е. Гавриленко, И.В. Кандауров, В.В. Куркучеков, С.В. Полосаткин, В.В. Поступаев, А.Ф. Ровенских, Ю.А. Трунёв. Магнитная активность плазмы при инжекции длинноимпульсного электронного пучка // Тезисы докладов XL Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 11-15 февраля, 2013, стр.49.

60. Burdakov A., Arzhannikov A., Astrelin V., Beklemishev A., Burmasov V., Derevyankin G., Ivanenko V., Ivanov I., Ivantsivsky M., Kandaurov I., Konyukhov V., Kotelnikov I., Kovenya V., Kozlinskaya T., Kuklin K., Kuznetsov A., Kuznetsov S., Lotov K., Timofeev I., Makarov A., Mekler K., Nikolaev V., Popov S., Postupaev V., Polosatkin S., Rovenskikh A., Shoshin A., Shvab I., Sinitsky S., Sulyaev Yu., Stepanov V., Trunyov Yu., Vyacheslavov L., Zhulcov V., Zubairov Ed., Plasma Heating and Confinement in GOL-3 Multi Mirror Trap // Fusion Science and Technology. 2007. Vol. 51, No.2T. P. 106-111.

61. A. Burdakov, A. Arzhannikov, V. Astrelin, V. Batkin, A. Beklemishev, V. Burmasov, G. Derevjankin, V. Ivanenko, I. Ivanov, M. Ivantsivskiy, I. Kandaurov, V. Konyukhov, I. Kotelnikov, K. Kuklin, S. Kuznetsov, K. Lotov, I. Timofeev, A. Makarov, M. Makarov, K. Mekler, S. Popov, S. Polosatkin, V. Postupaev, A. Rovenskikh, A. Shoshin, I. Shvab, S. Sinitsky, Yu. Suliaev, V. Stepanov, Yu. Trunyov, L. Vyacheslavov, V. Zhukov, Eh. Zubairov. Status and Prospects of GOL-3 Multiple Mirror Trap. // Fusion Science and Technology, 2009, Vol.55, No.2T, p. 63-70.

62. Arzhannikov A.V., Nikolaev V.S., Sinitsky S.L., Yushkov M.V. Generation and transport of 140 kJ ribbon electron beam //J. Appl. Phys. 1992. V.72, no.4. P. 1657-1663

63. A.V. Arzhannikov, V.A. Bataev, I.A. Bataev, A.V. Burdakov, I.A. Ivanov, M.V. Ivantsivsky, K.N. Kuklin, K.I. Mekler, A.F. Rovenskikh, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, S.L. Sinitsky, A.A. Shoshin. Surface modification and droplet formation of tungsten under hot plasma irradiation at the GOL-3 // Journal of Nuclear Materials, v.438, p. S677-S680, 2013

64. Astrelin V.T., Burdakov A.V., Chebotaev P.Z., Filippov V.V., Koidan V.S., Mekler K.L, Melnikov P.I., Postupaev V.V., Rovenskikh A.F., Shcheglov M.A., Wuerz H. Hot-electron-target interaction experiments at the GOL-3 facility. // Nuclear Fusion, Vol. 37, No.l 1, p.1541-1558 (1997).

65. A.A. Shoshin, A.V. Arzhannikov, A.V. Burdakov, V.V. Chebotarev, I.E. Garkusha, I.A. Ivanov, K.N. Kuklin, M.A. Makarov, Y.A. Makhlaj, A.K. Marchenko, K.I. Mekler, A.F. Rovenskikh, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, S.L. Sinitsky, V.I. Tereshin. Plasma-Surface Interaction during ITER Type I ELMs: Comparison of Simulation with QSPA Kh-50 and the GOL-3 Facilities. // Fusion Science and Technology, V.59, No IT, 2011, p.57-60.

66. V.V. Kurkuchekov, V.T. Astrelin, A.P. Avrorov, A.V. Burdakov, P.V. Bykov, V.I.Davydenko, G.E. Derevyankin, A.A. Ivanov, I.V. Kandaurov, A.F. Rovenskikh, Yu.A. Trunev and V.A. Yarovoy. Novel Injector of Intense Long Pulse Electron Beam for Linear Plasma Devices. // Fusion Science and Technology, Vol.63, No.IT, 2013, pp.292-294.

67. A.B. Бурдаков, A.H. Квашнин, B.C. Койдан, B.B. Поступаев, А.Ф. Ровенских, А.Д. Хильченко. Система регистрации и сбора данных установки ГОЛ-3. // Приборы и техника эксперимента, № 2, 2004, с.38-44.

68. В. Ф. Гурко, П. В. Зубарев, А. Н. Квашнин, Д. В. Моисеев, А. Д. Хильченко, В. А. Хильченко. быстродействующая синхронная 32-канальная система сбора данных // Приборы и техника эксперимента. 2003. Т. 46. № 5. С. 3237.

69. Гурко В.Ф., Зубарев П.В., Квашнин А.Н., Моисеев Д.В., Хильченко А.Д., Хильченко В.А., Быстродействующая синхронная 32-канальная система сбора данных//ПТЭ. 2003. №5. С.32-37.

70. В.Ф.Гурко, П.В. Зубарев, А.Н. Квашнин, Д.В. Моисеев, В.А. Хильченко, А.Д. Хильченко. Аппаратура регистрации данных для диагностических комплексов плазменных электрофизических установок ИЯФ СО РАН // Материалы всероссийской конференции "Диагностика высокотемпературной плазмы". - Троицк, 13-18 июня 2005г. с.148-151.

71.Акентьев Р.Ю., Бурдаков А.В., Иванов И.А., и др. Спектроскопический комплекс для исследования плазмы на установке ГОЛ-3. // Приборы и техника эксперимента, 2004. № 2, С.98-104.

72. A. Burdakov, V. Piffl, S. Polosatkin, V. Postupaev and V. Weinzettl. Investigation of impurity dynamics at GOL-3 facility. // Transactions of fusion science and technology, Vol.47, No.IT, 2005, p.267-269.

73. С.В. Полосаткин, A.B. Аржанников, В.Т. Астрелин, A.B. Бурдаков, Э.Р. Зубаиров, И.А. Иванов, М.В. Иванцивский, К.Н. Куклин, А.С. Кузнецов, К.И. Меклер, С.С. Попов, В.В. Поступаев, А.Ф. Ровенских, А.Н. Селиванов, С.Л. Синицкий, В.Д. Степанов, Ю.С. Суляев, Ю.А. Трунев, М.Г. Федотов, А.А. Шошин. Спектроскопические исследования на установке ГОЛ-3 взаимодействия мощного плазменного потока с твердым телом. // Приборы и техника эксперимента, 2008, № 2, с. 100-107.

74. S.S. Popov, L.N. Vyacheslavov, M.V. Ivantsivskiy, A.V. Burdakov, A.A. Kasatov and the GOL-3 team, Fusion Science and Technology, V. 59, No IT, 2011, p. 292-294.

75. S.S. Popov, A.V. Burdakov, M.V. Ivantsivskiy, A.A. Kasatov, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, L.N. Vyacheslavov. Two-pulse Thomson scattering system for measurements of fast fluctuations of electron density in multimirror trap GOL-3. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 720 (2013) 39-41.

76. B.C. Бурмасов, В.Б. Бобылев, A.A. Иванова, С.В. Иваненко, А.А. Касатов, Д.А. Касатов, Э.П. Кругляков, К.Н. Куклин, С.С. Попов, В.В. Поступаев, Е.А. Пурыга, А.Ф. Ровенских, В.Ф. Скляров. Инфракрасный интерферометр для исследования субтермоядерной плазмы в многопробочной ловушке ГОЛ-3. // Приборы и техника эксперимента, 2012, № 2, с. 120-123.

77. V.I. Batkin, V.B. Bobylev, A.V. Burdakov, V.I. Davydenlco, A.A. Ivanov, V.A. Kapitonov, K.I. Mekler, S.V. Polosatkin, V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, N.V. Sorokina, Yu.S. Sulyaev, Yu.A. Trunev. Development of New Neutral Beam

Injection System on GOL-3 Facility. // Fusion Science and Technology, V.59, No IT, 2011, p.262-264.

78. A.B. Аржанников, A.M. Батраков, A.B. Бурдаков, И.А. Иванов, К.И. Меклер, В.В. Поступаев, А.Ф. Ровенских, С.В. Полосаткин, В.Я. Сазанский, C.JI. Снницкий, Ю.С. Суляев. Экспериментальное исследование динамики нейтронной эмиссии в многопробочной ловушке ГОЛ-3. // Физика плазмы, том 32, №2, 2006, с. 113-121.

79. Мирнов С.В., Зондовая методика измерения смещения токового шнура в цилиндрической и тороидальной камерах // Атомная энергия. 1964. Т. 17. С.209-211.

80. А. М. Белов, И. Н. Макашин. МГД-диагностика на токамаке Т-11М. // Физика плазмы, 2004, т. 30, № 2, с. 195-199.

81. М. И. Патров, С. Е. Бендер, В. К. Гусев и др. Диагностика МГД-неустойчивостей на сферическом токамаке ГЛОБУС-М. // Физика плазмы, 2007, т. 33, №2, с. 99-108.

82. Hole М. J., Appel L. С., Martin R. A. High Resolution Mirnov Array for the Mega Ampere Spherical Tokamak. // Review of Scientific Instruments, 2009, vol. 80, № 12, p. 123507-10.

83. E. J. Strait. Magnetic diagnostic system of the DIII-D tokamak. // Review of Scientific Instruments, 2006, V. 7, p. 023502.

84. Asif M., Gao X., Li J. G., Wan B. N. Study Of MHD Activity in The HT-7 Superconducting Tokamak. // Physics Letters A, 2005, vol. 342, № 1-2, p. 175180.

85. Ghoranneviss Mahmood, Hogabri Alireza, Kuhn Siegbert. MHD Activity at Low q(a) in Iran Tokamak 1 (IR-T1). // Nuclear Fusion, 2003, vol. 43, № 3, p. 210215.

86. М. С. Thompson, J. D. Douglass, P. Feng, K. Knapp, Y. Luo et al. Magnetic diagnostic suite of the C-2 field-reversed configuration experiment confinement vessel.//Rev. Sci. Instrum. 2012. V. 83, P. 10D709. doi: 10.1063/1.4731760

87. H. Gota, M. C. Thompson, K. Knapp, A. D. Van Drie, В. H. Deng et al. Internal magnetic field measurement on C-2 field-reversed configuration plasmas. // Rev. Sci. Instrum. 2012, V. 83, P. 10D706. doi: 10.1063/1.4729497

88. V. V. Prikhodko, P. A. Bagryansky, A. D. Beklemishev, E. Yu. Kolesnikov, I. A. Kotelnikov, V. V. Maximov, A. N. Pushkareva, E. I. Soldatkina, Yu. A. Tsidulko, К. V. Zaytsev. Low-Frequency Oscillations of Plasma in the Gas Dynamic Trap. // Fusion Science and Technology, 2011. V. 59, № IT, P. 94-97.

89. Мережкин В. Г. Структура возмущений магнитного поля при развитии неустойчивости срыва установке Токамак-6 // Физика плазмы. 1978, т. 4, стр. 275.

90. А. М. Какурин, И. И. Орловский. Идентификация структуры крупномасштабных МГД-возмущений в торе на основе анализа сигналов магнитных зондов. // Физика плазмы, 2003, т. 29, № 10, стр. 891-895

91. J. S. Kim, D. Н. Edgell, L. М. Greene et al. MHD mode identification of tokamak plasmas from Mirnov signals. // Plasma Physics and Controlled Fusion, 1999, vol. 41, p. 1299-1420.

92. А. А. Саньков, В. С. Хохряков, А. В. Малахов, В. М. Павлов. Алгоритм реконструкции формы сечения плазменного шнура в установке КТМ. // Известия ВУЗов. Физика. 2012, т. 55, № 7, стр. 58-64.

93. Abdrachitov G. F., Bagryansky P. A., Ivanov A. A., Korepanov S. A., Lizunov A. A., Khilchenko D. A., Hartog D. J. Den, Fiksel G. Motional stark effect diagnostic for multi-chord measurements of plasma beta in GDT. // Fusion Science and Technology, 2005, vol. 47, № 2, p. 159-162.

94. F. M. Levinton, H. Yuh. The Motional Stark Effect Diagnostic on NSTX. // Review of Scientific Instruments, 2008, vol. 79, № 10, p. 10F522.

95. Jakubowska К., Bock M. de, Jaspers R., Hellermann M. von, Shmaenok L. Motional Stark Effect Diagnostic on TEXTOR. // Review of Scientific Instruments, 2004, vol. 75, № ЮII, p. 3475-3477.

96. Conway N. J., De Bock M.F.M., Michael C.A., Walsh M.J., Carolan P.G., Hawkes N.C., Shibaev S., Wearing G., Rachlew E., Mccone J.F.G. The MAST Motional Stark Effect Diagnostic. // Review of Scientific Instruments, 2010, vol. 81, № 10, p. 10D738-6.

97. J. Ко, D. J. Den Hartog, K. J. Caspary, E. A. Den Hartog, N. A. Pablant, H. P. Summers. Two-point motional stark effect diagnostic for Madison symmetric torus. // Review of Scientific Instruments, 2010, vol. 81, № 10, p. 10D702-3.

98. А. А. Медведев, В. С. Стрелков. Анализ возможности использования активной корпускулярной диагностики, основанной на эффекте вторичной перезарядки, для измерения направления магнитного поля в плазме термоядерного реактора с магнитным удержанием. // Физика плазмы, 2006, т. 32, № 5, стр. 447^453.

99. С. Солдатов, А. Кремен-Флекен, Г. Ван Вассенхове, М. де Бок, группа TEXTOR. Измерения полоидальной асимметрии перпендикулярного вращения плазмы и радиального электрического поля методом корреляционной рефлектометрии на токамаке TEXTOR. // Физика плазмы, 2008, т. 34, № 9, с. 798-802

100. G. D. Conway, J. Schrimer, S. Klenge, W. Suttrop, E. Holzhauer and the ASDEX-U team. Plasma rotation profile measurements using Doppler reflectometry. // Plasma Physics and Controlled Fusion. 2004, Vol. 46, p. 951970.

101. Дьяконов В. П. MATLAB —новые возможности в технологии спектроскопии и спектрометрии. // Компоненты и технологии. 2010, т. 11, № 112, стр. 133-146.

102. Чуй Чарльз. Введение в вейвлеты. // М.: «Мир». 2001.

103. В.П. Жуков, И.В. Шваб, А.В. Бурдаков. Численное моделирование винтовых возмущений в открытых ловушках с электронным пучком. // Прикладная механика и техническая физика, 2007. т. 48, № 6,с. 3-14.

104. Furth Н. P., Killeen J., Rosenbluth М. N. Finite-resistivity instabilities of a sheet pinch // Phys. Fluids. 1963. V. 6. P. 459.

105. A. A. van Ballegooijen. Electric currents in the solar corona and the existence of magnetostatic equilibrium // Astrophysical journal. 1985. v. 298, p. 421.

106. Тимофеев А. В. К теории альфвеновских колебаний неоднородной плазмы. // Вопросы теории плазмы. 1979. Т. 9. Стр. 205.

107. J.D.Huba. NRL Plasma Formulary. // Naval Research Laboratory, Washington, 2006.