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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.43.2008.tde-17112008-123526
Documento
Autor
Nome completo
Carlos José Amado Pires
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Elfimov, Artour (Presidente)
Amarante Segundo, Gesil Sampaio
Machida, Munemasa
Roberto, Marisa
Silva, Ruy Pepe da
Título em português
Interação de campos eletromagnéticos de baixa freqüência com plasmas de Tokamaks
Palavras-chave em português
Campo eletromagnético
Plasmas
Tokamaks
Resumo em português
São analisados os campos eletromagnéticos de baixa frequência devidos a limitadores magnéticos ergódicos e desviadores ergódicos e a densidade de potência absorvida em plasmas cilíndricos de tokamaks, considerando os efeitos da deriva diamagnetica e da rotação de plasma com velocidade paralela às linhas de campo magnético de equilíbrio. É considerado o tensor dielétrico de plasma frio colisional para esse modelo. Para a banda de frequências f < 30 kHz e modos com números poloidal/toroidal 31-1, para plasma com fator de segurança com crescimento monótono, e 21-1, para plasma com fator de segurança com um mínimo entre o centro e a borda do mesmo, a densidade de potência absorvida é negativa para frequências menores que a específica de deriva de elétrons e pode ser entendida como uma instabilidade. Esse modo pode ser estabilizado a medida que a frequência se aproxima do valor do mínimo do contínuo de Alfvén na região da superfície magnética racional considerada. Para os modos -311 e -2/1 a densidade de potência absorvida é positiva. A rotação de plasma com velocidade de f106 cm/s no centro do plasma não tem efeitos significativos sobre os resultados em comparação com a deriva diamagnética. Para a banda de frequências 30 7 f < 150 kHz podem ser excitadas ondas de Alfvén de deriva rápidas. A excitação dessas ondas depende da derivada do fator de segurança e das derivadas das frequências angulares diamagnêticas, nos casos de cisalhamento quase nulo e de cisalhamento negativo no centro do plasma, sendo a resistência de antena positiva e oscilatória com os valores dos máximos crescendo com a frequência. Ondas de Alfvén globais são excitadas no centro do plasma para modos poloidal/toroidal com sinais opostos (M/N
Título em inglês
Low frequency electromagnetic fields interaction with tokamak plasmas
Palavras-chave em inglês
Electromagnetic field
Plasmas
Tokamaks
Resumo em inglês
Low frequency fields and power density absorption excited by ergodic magnetic lirniters and ergodic divertors are analyzed under the influence of the diamagrietic drift effect and the plasma rotation, whicli is parallel to the magnetic field, in the cylindrical plasma model of tokamaks. The dielectric tensor for that model is taken in the collisiorial cold plasma limit. For the frequency band f < 30 kHz the power density absorption for modes witli poloidal/toroidal numbers 31-1 in the plasma with monotonically growing safety factor and 21-1 for the plasma with safety factor with a minimum between the plasma core and the edge, is found to be negative for frequencies below a specific electron drift angular frequency and it can be understood as an instability. The unstable mode can be stabilized as the frequency approaclies tlie Alfvén continuum minimum at the position of the rational magnetic surface. For the modes -311 and -211 the power density absorption is positive. The plasma rotation with core velocity f106 cm/s has no effect in comparison with diamagnetic drift. For the frequency band 30 7 f < 150 kHz it is shown that fast drift Alfvén waves can be excited as eigenmodes. The excitation of these waves depends on the derivatives of the safety factor and the diamagnetic drift angular frequencies in the cases of flat or negative shear in the plasma core and the antenna resistance is positive and oscillatory with the maxima growing with the frequency. Global Alfvén wave resonances are excited at the plasma core for poloidal/toroidal mode numbers with opposite signs (M/N
 
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tese_Carlos_Pires.pdf (4.34 Mbytes)
Data de Publicação
2008-11-24
 
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