PISCES-RF液冷高功率稳态螺旋波等离子体装置中的离子加热
等离子体物理
2021-01-01 v1
摘要
射频（RF）驱动的螺旋波等离子体源因其能在相对适中功率（典型RF功率<2 kW）下产生高密度氩等离子体（n > 10^19/m^3）而常被使用。典型电子温度<10 eV，典型离子温度<0.6 eV。一种新设计的螺旋波天线组件（带同心、双层、全液冷RF透明窗口）可在高达10 kW的RF功率下稳态运行。我们报道了氩等离子体密度、电子温度与离子温度对RF功率的依赖性。在10 kW下，利用激光诱导荧光测得氩等离子体中离子温度>2 eV，这与简单的体积平均0维功率平衡模型一致。针对这些等离子体条件的中性密度分布的1维蒙特卡洛模拟显示核心附近中性粒子强耗尽，并预测中性温度远高于室温。该高功率螺旋波源（当采用轻离子时）所产生的等离子体非常适于聚变偏滤器等离子体-材料相互作用研究以及用于中性束的负离子产生。
引用
@article{arxiv.2012.15013,
title = {Ion heating in the PISCES-RF liquid-cooled high-power, steady-state, helicon plasma device},
author = {S. Chakraborty Thakur and M. Paul and E. M. Hollmann and E. Lister and E. E. Scime and S. Sadhu and T. E. Steinberger and G. R. Tynan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.15013},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 19 figues