В докладе представлено исследование плазмы токамака Глобус-М2 [1] при тороидальном магнитном поле BT = 0.8-0.9 Тл и токе плазмы Ip = 0.3 – 0.4 МА. В разрядах использовался дополнительный нагрев с помощью двух пучков нейтральных частиц (NBI): первый с энергией ENBI1 = 25-28 кэВ и мощностью PNBI1 ≤ 0.45 МВт, второй – ENBI2 = 30-45 кэВ при PNBI2 ≤ 0.75 МВт. Средняя концентрация электронов варьировалась в диапазоне 0.15 –1.6 ⋅1020 м-3.
В данной работе информацию о пространственных распределениях температуры электронов Te и их концентрации ne предоставляла диагностика томсоновского рассеяния [2]. Это позволило определить энергозапас электронного компонента плазмы We и проанализировать зависимость We от средней концентрации электронов в плазме. Произведено сравнение We в разрядах исключительно с омическим нагревом, с дополнительным нагревом одним инжектором и режимом с одновременной работой двух инжекторов. В сценарии с одновременной работой инжекторов был получен режим с перегретыми ионами. В широком диапазоне концентраций центральная температура ионов (Ti ≤ 4 кэВ) превышала центральную температуру электронов (Te ≤ 1.6 кэВ) [3]. Анализ энергобаланса плазмы показал ионную температуропроводность на уровне неоклассических значений для режимов с двумя инжекторами.
Полученные результаты демонстрируют достижение высоких ионных температур на компактном сферическом токамаке при относительно низких значениях тороидального магнитного поля и тока плазмы.
Работа выполнена на УНУ «Сферический токамак Глобус-М», входящей в состав ФЦКП «Материаловедение и диагностика в передовых технологиях», в рамках государственного задания ФТИ им. А.Ф.Иоффе (темы 0034-2021-0001 и 0040-2019-0023).