Suppression of longitudinal losses in a gas-dynamic trap by using an ambipolar mirror

Anikeev, A. V.; Bagryansky, P. A.; Beklemishev, A. D.; Lizunov, A. A.; Maksimov, V. V.; Murakhtin, S. V.; Prikhodko, V. V.; Solomakhin, A. L.

doi:10.1134/s1063780x10050028

Cited by 4 publications

(2 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The plasma parameters at the solenoid were measured with a number of diagnostics [59]. The density profile is derived from the measured attenuation of neutral beams and from Thomson scattering data near the mid-plane.…”

Section: Experimental Setup and Diagnosticsmentioning

confidence: 99%

Gas-dynamic trap: an overview of the concept and experimental results

Ivanov

Prikhodko

2013

Plasma Phys. Control. Fusion

134

118

View full text Add to dashboard Cite

A gas dynamic trap (GDT) is a version of a magnetic mirror whose characteristic features are a long mirror-to-mirror distance, which exceeds the effective mean free path of ion scattering into a loss cone, a large mirror ratio (R ∼ 100) and axial symmetry. Under these conditions, the plasma confined in a GDT is isotropic and Maxwellian. The rate at which it is lost out of the ends is governed by a set of simple gas-dynamic equations, hence the name of the device. Plasma magnetohydrodynamic stability is achieved through a plasma outflow through the end mirrors into regions, where the magnetic-field lines' curvature is favorable for this stability. A high flux volumetric neutron source based on a GDT is proposed, which benefits from the high β achievable in magnetic mirrors. Axial symmetry also makes the GDT neutron source more maintainable and reliable, and technically simpler. This review discusses the results of a conceptual design of the GDT-based neutron source for fusion materials development and fission-fusion hybrids. The main physics issues related to plasma confinement and heating in a GDT are addressed by the experiments performed with the GDT device in Novosibirsk. The review concludes by updating the experimental results obtained, a discussion about the limiting factors in the current experiments and a brief description of the design of a future experimental device for more comprehensive modeling of the GDT-based neutron source.

show abstract

Section: Experimental Setup and Diagnosticsmentioning

confidence: 99%

Gas-dynamic trap: an overview of the concept and experimental results

Ivanov

Prikhodko

2013

Plasma Phys. Control. Fusion

134

118

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…В экспериментах, проведённых авторами на установке ГДЛ в 2008-2009 гг. [6], когда использовалась одна амбиполярная ячейка, установленная с одной стороны установки ГДЛ, удалось подавить продольный поток плазмы из центральной части ловушки примерно в 5 раз. Такое значительное подавление при относительно низком потенциальном барьере (в эксперимен-тах с одним концевым пробкотроном на установке ГДЛ высота амбиполярного барьера была порядка тем-пературы тёплой мишенной плазмы) вызвало интерес.…”

Section: Introductionunclassified

Electronic Structure Investigations of Hydrocarbon Films Obtained Under Controllable Plasma Conditions of T-10 Tokamak

Svechnikov¹,

Stankevich²,

Arkhipov³

et al. 2012

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

В физике открытых ловушек одной из ключевых проблем является проблема продольного удержания плазмы. В разные годы было предложено несколько эффективных способов ограничения продольных потоков частиц и энергии из пробкотронов: ам-биполярные ячейки, гофрированные ловушки и др. В предлагаемой статье описываются результаты экспериментов по созда-нию эффективных амбиполярных барьеров для подавления продольных потерь из установки Газодинамическая ловушка (ГДЛ). Основной целью выполнения данной работы было экспериментальное исследование влияния амбиполярных электрических полей, создаваемых в двух дополнительных концевых пробкотронах («амбиполярных пробках») популяцией горячих анизо-тропных ионов, на продольное удержание плазмы в газодинамической ловушке. Эти исследования продемонстрировали улуч-шение продольного удержания плазмы в ГДЛ при использовании двух амбиполярных барьеров, в результате чего параметр nτ|| в приосевой области был увеличен более чем в 6 раз.Ключевые слова: плазма, открытые магнитные ловушки, амбиполярное удержание. EXPERIMENTAL STUDY OF THE AMBIPOLAR PLASMA CONFINEMENT AT GDT DEVICE A.V. Anikeev, P.A. Bagryansky, A.S. Donin, K.V. Zaytsev, M.S. Korzhavina, A.A. Lizunov, A.N. Lozhkina, V.V. Maksimov, V.V. Prikhodko, E.I. Soldatkina, A.L. Solomakhin Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS, Novosibirsk State University, Novosibirsk, RussiaThe key problem of the mirror traps is the longitudinal plasma confinement. Over the years, several ways how to suppress the longitudinal flow of particles and energy from the mirror cell were suggested: ambipolar plugs, multi-mirror traps, etc. This paper presents the results of plasma experiment with two ambipolar end-plugs at GDT devise in the Budker Institute, Novosibirsk. The main objective of the presented research was influence of electric potential created in end-plugs by neutral beam injection on axial plasma confinement at GDT. The experiment demonstrated effective suppression of longitudinal losses and improvement of plasma confinement nτ up to 6 times.

show abstract

Alfvén ion-cyclotron instability in an axisymmetric trap with oblique injection of fast atoms

Tsidulko

Chernoshtanov

2014

Plasma Phys. Rep.

View full text Add to dashboard Cite

Suppression of longitudinal losses in a gas-dynamic trap by using an ambipolar mirror

Cited by 4 publications

References 7 publications

Gas-dynamic trap: an overview of the concept and experimental results

Gas-dynamic trap: an overview of the concept and experimental results

Electronic Structure Investigations of Hydrocarbon Films Obtained Under Controllable Plasma Conditions of T-10 Tokamak

Alfvén ion-cyclotron instability in an axisymmetric trap with oblique injection of fast atoms

Contact Info

Product

Resources

About