PS07: การศึกษาการเกิด Sawtooth Oscillations ด้วยการให้พลังงานแบบ ECRH โดยใช้แบบจำลองต่าง ๆ กัน
* จิราภรณ์ พรมพิงค์ 1 ธวัชชัย อ่อนจันทร์ 2 นพพร พูลยรัตน์ 1 และ รพพน พิชา 3
1 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
ต.คลองหนึ่ง อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี 12120
โทรศัพท์ 0 2 986 9009 โทรสาร 0 2986 9112-3 E-Mail: ame026@gmail.com
2 หน่วยวิจัยพลาสมา และ ฟิวชัน สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ต.คลองหนึ่ง อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี 12120
3 สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) เขตจตุจักร กรุงเทพฯ 10900
บทคัดย่อ
การเกิดการสั่นแบบซอว์ทูธ (sawtooth oscillations) ซึ่งเป็นความไม่เสถียรของพลาสมาในเครื่องโทคาแมครูปแบบหนึ่ง เป็นปัญหาที่สำคัญอย่างหนึ่งของการศึกษาพลาสมาในเครื่องโทคาแมค เนื่องจากการเกิดล่มแบบซอว์ทูธ (sawtooth crash) มีผลทำให้อุณหภูมิและความหนาแน่นที่ตรงกลางของพลาสมาลดลง ซึ่งมีความเชื่อมโยงโดยตรงกับประสิทธิภาพของ พลังงานนิวเคลียร์ที่ได้ ในงานวิจัยนี้จะทำการศึกษาปรากฏการณ์การเกิดการสั่นแบบซอว์ทูธ ด้วยการให้พลังงานแบบ ECRH ในเครื่องโทคาแมค HL-2A โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบรวมที่มีชื่อว่า 1.5D BALDUR ในแบบจำลองนี้ พลาสมา ในส่วนกลางของเครื่องโทคาแมคสามารถอธิบายได้จากผลรวมของการแพร่ (transport) จากสองส่วนคือ anomalous transport และ neoclassical transport สำหรับงานวิจัยนี้ เราได้ใช้แบบจำลอง Mixed Bohm/Gyro-Bohm (Mixed B/gB) สำหรับ anomalous transport และใช้ NCLASS สำหรับ neoclassical transport ทั้งนี้จะใช้แบบจำลองในการทำนายการเกิด sawtooth oscillation 3 แบบ คือ Rogers-Zakharov model, Park-Monticello model และ Porcelli model การเกิดการล่ม แบบซอว์ทูธ อธิบายได้ด้วยกระบวนการเชื่อมต่อใหม่ของสนามแม่เหล็ก ( Kadomtsev model)
คำสำคัญ : การสั่นแบบซอว์ทูธ ความไม่เสถียรของพลาสมา โทคาแมค พลาสมา
PS07: The Study of Sawtooth Oscillation during ECRH Using Various Sawtooth Models
* J. Promping 1, T. Onjun 2 N. Poolyarat 1 and R. Picha 3
1 Department of Physics, Faculty of science and Technology
Thammasat University, Klong Luang, Phathum-Thani, Thailand, 12120
Phone: 0 2986 9009, 0 29869101, Fax: 0 2986 9112-3, E-Mail: ame026@gmail.com
2 Plasma and Fusion Research Unit, Sirindhorn International Institute of Technology
Thammasat University, Klong Luang, Phathum-Thani, Thailand, 12120
3 Thailand Institute of Nuclear Technology, Bangkok, Thailand, 10900
Abstract
One of the current issues in tokamak plasma is sawtooth oscillation, because each sawtooth crash results in a significant reduction of central temperature and density. Consequenly, the nuclear fusion power will drop. This has a significant impact on the performance of future nuclear fusion power plants. In this work, behaviors of sawtooth oscillations during an electron-cyclotron resonant heating (ECRH) in HL-2A tokamak experiment are studied. The simulation of plasma in HL-2A tokamak is carried out using the 1.5D BALDUR integrated predictive modeling code, where the plasma core can be described by the combination of anomalous and neoclassical transport. This simulation used the Mixed Bohm/Gyro-Bohm (Mixed B/gB) model for the anomalous transport and the NCLASS module for the neoclassical transport. In each simulation, a sawtooth crash is predicted by either Rogers-Zakharov sawtooth triggering model, Park-Monticello sawtooth triggering model, or Porcelli sawtooth triggering model. The effect of sawtooth crash is described by a modified Kadomtsev magnetic reconnection model.
Keywords: sawtooth crash sawtooth triggering tokamak plasma |
