Oscillatory and wave activity in the runaway electrons flow

Abstract

The presence of the accelerated particles flow (the flow of runaway electrons) in the plasma confinement volume may case a number of different instabilities. In this work we investigate the spectrum of fluctuations in a flow of charged particles to identify the oscillatory and wave processes observed. Besides, we pay special attention to the interaction between the flow particles and plasma fluctuations. The main evidence of such interaction is the presence of modulation in the particles flow with the corresponding characteristic modulation frequency. Namely, the modulation frequency in such cases corresponds to the frequency of characteristic oscillations of the discharge plasma. Basing on this, we carried out the experimental investigations of spectrum of oscillations observed in the circuits of edge electrostatic probes during the microwave pumping pulse and also on the back edge of the magnetic field pulse.

Присутствие в объёме удержания плазмы потока ускоренных электронов (убегающих электронов) может приводить к раскачке разного рода неустойчивостей. В данной работе речь идёт об исследовании спектра флуктуаций в потоке, а также идентификации наблюдаемых колебательных и волновых процессов. Кроме того, уделено особое внимание взаимодействию частиц потока с флуктуациями плазмы. В качестве основного признака такого взаимодействия можно рассматривать наличие в потоке убегающих электронов модуляции с частотами, соответствующими характерным частотам волновых процессов в плазме разряда. Основываясь на этих соображениях, были проведены исследования спектра колебаний тока в цепи периферийных электростатических зондов как во время импульса ВЧ-накачки, так и на заднем фронте импульса магнитного поля.

Присутність в обсязі утримання плазми потоку прискорених електронів (втікаючих електронів) може призводити до розгойдування різного роду нестiйкостей. У даній роботі мова йде про дослідження спектра флуктуацій в потоці, а також ідентифікації спостережуваних коливальних і хвильових процесів. Крім того, приділено особливу увагу взаємодії часток потоку з флуктуаціями плазми. В якості основної ознаки такої взаємодії можна розглядати наявність в потоці втікаючих електронів модуляції з частотами, відповідними характерним частотам хвильових процесів у плазмі розряду. Грунтуючись на цих міркуваннях, були проведені дослідження спектра коливань струму в ланцюзі периферійних електростатичних зондів як під час імпульсу ВЧ-накачки, так і на задньому фронті імпульсу магнітного поля.