螺旋波线性等离子体装置中 O-X-B 二次谐波电子回旋加热期间的功率传输效率
等离子体物理
2022-01-10 v2
摘要
本工作的主要目标是报告在 Proto-MPEX 装置中，当微波束（< 70 kW，28 GHz）斜入射到高功率（~100 kW，13.56 MHz）过密（n_e>1E10^19 m^(-3)）氘螺旋波等离子体柱时，耦合到钨靶的功率。详细描述了实验装置、电子加热系统、电子加热方案以及用于量化功率传输的红外热成像诊断。结果表明，通过调整磁场剖面可有效控制传输到靶的功率。利用该方法，在使用 70 kW 微波功率时实现了高达 22 MWm-2 的热流密度以及 17-20% 范围内的功率传输效率。观察到大部分热流限制在等离子体边缘的狭窄区域。给出了射线追踪计算，表明功率通过 O-X-B 模式转换过程耦合到等离子体电子。计算表明，微波功率在等离子体边缘通过碰撞单次通过被吸收，并在过密区域通过电子伯恩斯坦波的二次谐波回旋共振被吸收。结合 MPEX 背景讨论了这些结果的影响。
引用
@article{arxiv.2110.01514,
title = {Power transport efficiency during O-X-B 2nd harmonic electron cyclotron heating in a helicon linear plasma device},
author = {J. F. Caneses Marin and C. L. Lau and R. H. Goulding and T. Bigelow and T. Biewer and J. B. O. Caughman and J. Rapp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01514},
year = {2022}
}
备注
Peer-reviewed paper