MHD plasma activity in the U-3M torsatron during the RF cleaning mode with the magnetic field Bφ(0) = 0.02 T

Abstract

In the considered mode of cleaning, plasma was created and heated by antennas at frequencies fRF₁ ≈ 7.9 and fRF₂ ≈ 8.8 MHz, the magnitude of the constant magnetic field was Bφ(0) ≈ 0.02 T, so that the ion cyclotron frequency was much lower than the heating frequency. The average plasma density was n- ~ 1×10¹⁸ m⁻³, electron temperature was ~10 eV, working gas pressure was 10⁻⁴ Torr. Using a set of 15 magnetic sensors installed in one of the poloidal sections of the torus, fluctuations of the poloidal magnetic field were recorded. It was found that in the investigated frequency range 0...100 kHz, the spectrum of fluctuations of the poloidal magnetic field has two characteristic frequencies 6 and 49 kHz. The dynamics of the intensity of the magnetic plasma fluctuations for the investigated frequencies was also studied.

У розглянутому режимі чищення плазма створювалася і нагрівалася антенами на частотах fRF₁ ≈ 7,9 та fRF₂ ≈ 8,8 МГц, величина постійного магнітного поля Bφ(0) ≈ 0,02 Тл, так що іонна циклотронна частота була набагато меншою частоти нагріву. Середня густина плазми була n- ~1x10¹⁸ м⁻³, електронна температура ~ 10 еВ, тиск робочого газу 10⁻⁴ Tорр. За допомогою набору з 15 магнітних датчиків, встановлених в одному з полоїдальних перетинів тора, реєструвалися флуктуації полоїдального магнітного поля. Було виявлено, що в досліджуваному діапазоні частот 0…100 кГц спектр флуктуацій полоїдально го магнітного поля має дві характерні частоти – 6 та 49 кГц. Також вивчена динаміка інтенсивності магнітних флуктуацій плазми для досліджуваних частот.

В рассматриваемом режиме чистки плазма создавалась и нагревалась антеннами на частотах fRF₁ ≈ 7,9 и fRF₂ ≈ 8,8 МГц, величина постоянного магнитного поля Bφ(0)≈0,02 Тл, так что ионная циклотронная частота была много меньшей частоты нагрева. Средняя плотность плазмы была n- ~1x10¹⁸ м⁻³, электронная температура ~ 10 эВ, давление рабочего газа 10⁻⁴ Tорр. С помощью набора из 15 магнитных датчиков, установленных в одном из полоидальных сечений тора, регистрировались флуктуации полоидального магнитного поля. Было обнаружено, что в исследуемом диапазоне частот 0…100 кГц спектр флуктуаций полоидального магнитного поля имеет две характерные частоты – 6 и 49 кГц. Также была прослежена динамика интенсивности магнитных флуктуаций плазмы для исследуемых частот.