Математическое моделирование переноса плазмы в винтовом магнитном поле

В работе представлена новая математическая модель переноса плазмы в спиральном магнитном поле. Удержание плазмы в установке осуществляется за счет передачи импульса от магнитного поля с винтовой симметрией вращающейся плазме. Математическая модель основана на стационарном уравнении переноса плазмы в аксиально-симметричной постановке. Модель использует экспериментальные данные, полученные на установке СМОЛА, созданной в ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН. Полученное с помощью численного моделирования распределение концентрации вещества подтвердило эффект удержания, полученный в эксперименте. Получены зависимости интегральных характеристик вещества от глубины гофрировки магнитного поля, диффузии и потенциала плазмы. Математическая модель разработана для предсказания параметров удержания плазмы в проектируемых установках со спиральным магнитным полем.

The paper presents the results of mathematical modeling of plasma transfer in a spiral magnetic field using new experimental data obtained at the SMOLA trap created at the Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS. Plasma confinement in the trap is carried out by transmitting a pulse from a magnetic field with helical symmetry to a rotating plasma. New mathematical model is based on a stationary plasma transfer equation in an axially symmetric formulation. The distribution of the concentration of the substance obtained by numerical simulation confirmed the confinement effect obtained in the experiment. The dependences of the integral characteristics of the substance on the depth of corrugation of the magnetic field, diffusion and plasma potential are obtained.