Modelling of the Electron Cyclotron Resonance Heating and Current Drive in the T-15-Md Tokamak With Genray and Cql3d Codes

Abstract

The simulations of the ECRH and ECCD in T-15-MD tokamak are carried out with the ray-tracing code GENRAY and the kinetic Fokker-Planck code CQL3D for two formerly predicted regimes of tokamak operation, namely hybrid scenario with 12 MW auxiliary heating and 2 MA total plasma current, including inductive (Ohmic) current, and the steady-state scenario with 18 MW auxiliary heating and 1 MA fully non-inductive current. The results for 2D distribution of the ECRH power density and ECCD density in the tokamak poloidal cross-section on the flat-top stage of discharge are presented for various injections angles and EC wave modes. It is shown that for the ECCD in the hybrid scenario the injection of the Х2-wave from the LFS is more effective than injection of the Х1-wave from the HFS.Key words: electron cyclotron waves, tokamak, auxiliary heating of plasma, generation of electric current. Проведены расчёты ЭЦ-нагрева и ЭЦ-генерации тока в токамаке Т-15-МД с помощью лучевого кода GENRAY и кинетического фоккер-планковского кода CQL3D для двух ранее предсказанных режимов работы токамака, а именно гибридного сценария с мощностью дополнительного нагрева 12 МВт и полным током в плазме 2 МА, включая индуктивный (омический) ток, и ста-ционарного сценария с мощностью дополнительного нагрева 18 МВт и полностью неиндуктивным током в плазме 1 МА. Ре-зультаты для двумерных распределений плотности мощности ЭЦ-нагрева и плотности ЭЦ-тока в полоидальном сечении тока-мака на квазистационарной стадии разряда представлены для различных углов инжекции и разных мод ЭЦ-волны. Показано, что для ЭЦ-генерации тока в гибридном сценарии инжекция Х2-волны со стороны слабого магнитного поля является более эффективной, чем инжекция Х1-волны со стороны сильного поля. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ЦИКЛОТРОННОГО РЕЗОНАНСНОГО НАГРЕВА И ГЕНЕРАЦИИ ТОКА В ТОКАМАКЕ Т-15-МД С ПОМОЩЬЮ КОДОВ GENRAY И CQL3DКлючевые слова: электронные циклотронные волны, токамак, дополнительный нагрев плазмы, генерация электрического тока.