Correct and incorrect constraints in the theory of flux conserving tokamaks
Description
Prescribing, in addition to the total poloidal magnetic flux, the toroidal flux and the plasma pressure as functions of the poloidal flux leads to a critical value of the plasma beta above which the tokamak equilibrium problem becomes unphysical: A degenerate separatrix (i.e. a flux surface across which the magnetic field reverses) emerges from the magnetic axis, the entropy density diverges on this separatrix, and the flux attains values outside its prescribed range. This difficulty disappears if one prescribes, instead of the pressure, the plasma adiabate, as is appropriate for simulating the temporal evolution of an equilibrium due to plasma heating. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Wenn zusaetzlich zum totalen poloidalen magnetischen Fluss der toroidale Fluss und der Plasma-Druck als Funktionen des poloidalen Flusses vorgeschrieben wird, fuehrt das zu einem kritischen Wert des Plasma Beta, oberhalb dessen das Problem des Tokamak-Gleichgewichts unphysikalisch wird: Eine degenerierte Separatrix (d.h. eine Fluss-Oberflaeche, ueber welcher das Magnetfeld umkehrt) kommt aus der magnetischen Achse heraus, die Entropie-Dichte divergiert auf dieser Separatrix, und der Fluss bekommt Werte ausserhalb des vorgeschriebenen Bereichs. Diese Schwierigkeit verschwindet, wenn man anstelle des Drucks die Plasma-Adiabate vorschreibt, wie dies zur Simulierung der zeitlichen Entwicklung eines Gleichgewichts durch Plasma-Aufheizung geeignet ist. (orig.)
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Additional details
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 17 p.
- Report number
- IPP--6/181
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 10471728
- Subject category
- S70: PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY;
- Descriptors DEI
- EQUILIBRIUM PLASMA; MAGNETIC FLUX; MAGNETOHYDRODYNAMICS; PLASMA PRESSURE; TOKAMAK DEVICES
- Descriptors DEC
- CLOSED PLASMA DEVICES; FLUID MECHANICS; HYDRODYNAMICS; MECHANICS; PLASMA; THERMONUCLEAR DEVICES