Статья «ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К АНАЛИЗУ УСТОЙЧИВОСТИ ЗАПЕРТЫХ И ВРАЩАЮЩИХСЯ МОД, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ С РЕЗИСТИВНОЙ СТЕНКОЙ В ТОКАМАКЕ, "Физика плазмы"»

Предложен метод анализа устойчивости запертых и вращающихся винтовых мод, взаимодействующих с резистивной стенкой вакуумной камеры, resistive wall mode, в токамаках. Основой метода являются соотношения, описывающие баланс энергии, вытекающей за пределы области, ограниченной стенкой вакуумной камеры. Это естественное расширение традиционного энергетического подхода к задачам устойчивости плазмы, позволяющее включить в рассмотрение поток энергии наружу (отсутствующий в классическом энергетическом принципе) и ее диссипацию в стенке. Предлагаемый метод охватывает запертые и вращающиеся моды с комплексным инкрементом. Его эффективность доказана выводом общего дисперсионного соотношения для таких мод, из которого затем получены частные следствия для медленных и быстрых RWM. Показано, что в последнем случае, когда толщина скин-слоя становится меньше толщины стенки, вращение моды существенно усиливает ее затухание, ослабляя и даже подавляя неустойчивость. Этот эффект был ранее обнаружен с использованием плоской модели [Pustovitov V. D. Phys. Plasmas. 2012. V. 19. 062503]. Здесь он подтвержден на основе уравнений для тороидальной геометрии, полученных как дополнение к стандартному энергетическому принципу. Представленные результаты предсказывают сильную вращательную стабилизацию быстрых RWM, которая достигается при частоте вращения моды выше критической. Получены оценки, позволяющие сравнить эти предсказания с экспериментальными результатами.