Radial-Poloidal Mapping of the Energy Distribution of Electrons Accelerated by Lower Hybrid Waves in the Scrape-Off Layer

0335859 - ÚFP 2010 RIV US eng C - Konferenční příspěvek (zahraniční konf.)
Gunn, J. P. - Petržílka, Václav - Fuchs, Vladimír - Ekedahl, A. - Goniche, M. - Hillaret, J. - Kocan, M. - Saint Laurent, F.
Radial-Poloidal Mapping of the Energy Distribution of Electrons Accelerated by Lower Hybrid Waves in the Scrape-Off Layer.
[Radiálně-poloidální zobrazení distribuce energie elektronů urychlených dolně hybridními vlnami na okraji tokamaku.]
RADIO FREQUENCY POWER IN PLASMAS: Proceedings of the 18th Topical Conference. AIP Conference Proceedings. Vol. 1187. Melville: American Institute of Physics, 2009 - (Bobkov, V.; Noterdaeme, J.), s. 391-394. AIP Conference Proceedings, 1187. ISBN 978-0-7354-0753-4.
[Topical Conference on Radio Frequency Power in Plasmas/18th./. Ghent (BE), 24.06.2009-26.06.2009]
Grant CEP: GA ČR GA202/07/0044
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20430508
Klíčová slova: Lower hybrid wave * tokamak * plasma
Kód oboru RIV: BL - Fyzika plazmatu a výboje v plynech

According to theory, Landau damping transfers the power carried by the high n//>50 component of the lower hybrid (LH) wave to thermal SOL electrons and accelerates them up to a few keV. What amounts to a few percent of the injected LH power is thus transported along field lines and strikes plasma facing components, leading to the formation of well-known "LH hot spots". We report on the first measurements of the energy distribution of the accelerated electrons from 0 to 1 keV using a retarding field analyzer. Two distinct electron populations are present : a cold, thermal population with temperatures between 10 and 30 eV, and a suprathermal component. Only partial attenuation of the electron flux was achieved at maximum applied voltage, indicating energies greater than 1 keV. Detailed 2D mapping of the hot spots was obtained by varying the safety factor stepwise during a single discharge. The radial width of the suprathermal electron beam is rather large, at least about 5-6 cm.

Podle teorie, Landauovský útlum předává termálním (zhruba 20 eV) okrajovým elektronům energii pocházející ze složek dolně-hybridního spektra s vysokým n//>50, a tyto elektrony zhruba 10ti násobně urychluje. Tímto způsobem je několik procent energie spektra přenášeno k okrajovým komponentám tokamakové nádoby, která se tímto poškozuje a dochází ke vzniku tak zvaných horkých skvrn. Zde prezentujeme první vůbec přímá měření pomocí sondy s brzdným polem rozdělení energie generovaných rychlých elektronů v rozmezí 0 až 1000 eV. Registrujeme existenci dvou skupin elektronů: studenou komponentu s energii mezi 10 a 30 eV a „horkou“ populaci se střední energií kolem 1 keV. Obdrželi jsme podrobné 2-D zobrazení horkých skvrn změnou bezpečnostního faktoru q během jednoho výstřelu. Radiální pásmo rychlých elektronů je poměrně široké, a činí zhruba 5-6 cm, v rozporu s dřívější teorii, která předpovídá zhruba 5 mm.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0180213