ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ВЫСОКОЭНЕРГИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ПО ИХ ЭЛЕКТРОННО-ЦИКЛОТРОННОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ В ТОКАМАКЕ Т-10

Работа посвящена важному аспекту термоядерной программы - кинетике горячей плазмы. Экспериментально исследу-ются характеристики высокоэнергичных электронов в плазме токамака Т-10 путѐм регистрации электронно-циклотронного излучения одновременно в расширенных вниз по частоте диапазонах первой и второй гармоник. Основной представленный экспериментальный материал связан со сверхтепловыми электронами на крайней периферии плазменно-го шнура. Выделен ряд закономерностей в их динамике. На первой стадии разряда спектр излучения на первом резонансе нарастает по интенсивности, сохраняя свою форму (максимум в спектре 45 ГГц). Движение максимума спектра на стадии роста тока к более высоким частотам (снижение энергии электронов) предваряет возбуждение внутренних мод m/n = 1 или m/n = 3/2. Частота максимума в спектре возвращается к первичному значению. Еще одно отклонение наблюдается при старте центрального электронно-циклотронного нагрева. На короткое время спектр деформируется в сторону низких частот (ускорение электронов). Далее основной максимум и два дополнительных (56 и 64 ГГц), появляющихся при нагре-ве, сохраняют своѐ положение до конца разряда. Пилообразные колебания плазмы в еѐ центре провоцируют появление всплесков излучения на краю шнура, особенно сильные при центральном электронно-циклотронном нагреве. Оценка электрического поля, необходимого для их периодической генерации, даѐт значения 0,03-0,3 В/см. Установлено, что во внутренней области плазмы в окрестностях простых рациональных магнитных поверхностей могут образовываться ло-кальные потоки несущих ток высокоэнергичных электронов.

HIGH ENERGY ELECTRONS DYNAMICS INVESTIGATION BASED ON ELECTRON CYCLOTRON EMISSION IN TOKAMAK T-10. V.I. POZNYAK, Т.V. GRIDINA, V.V. PITERSKY, G.N. PLOSKIREV, Е.G. PLOSKIREV, О. VALENCIA MANRIKE. An important aspect of thermonuclear problem - the hot plasma kinetics - is addressed. The characteristics of high-energy electrons in the T-10 tokamak plasma are studied experimentally with measuring the electron cyclotron radiation simultaneously in the first and second harmonics spectral regions extended to downshifted frequencies. Basic experimental data presented here are related to high-energy elec-trons in the plasma periphery. An accent is made on certain features of their dynamics. At initial stage of discharge, first harmonic emis-sion spectrum is growing up with nearly the same spectrum shape (with spectrum's maximum at 45 GHz). At current growth stage, max-imum moves towards higher frequencies (a decrease of electron energy) in advance of the internal mode m/n = 1 or m/n = 3/2 excitation. The frequency of spectrum's maximal point returns back to its initial value. One more peculiarity is observed with switching on the on-axis electron cyclotron heating (ECH). For a short time period the spectrum evolves towards lower frequencies (acceleration of elec-trons). The main maximum and two satellites (56 and 64 GHz), which appear with ECH switch-on, retain their position up to discharge's quench. The sawtooth oscillations in central plasma induce the emission bursts in the plasma edge, especially strong ones under on-axis ECH. The electric field needed for their periodic triggering is estimated to be 0.03-0.3 V/cm. It is found that local streams of high-energy current-carrying electrons may form in the vicinity of rational magnetic surfaces in the core plasma.