The SPIDER code. Solution of tokamak plasma equilibrium problem with anisotropic pressure and rotation

В МГД теории плазмы в токамаках давление плазмы обычно считается изотропным. Однако нагрев плазмы с помощью инжекции нейтрального пучка и ВЧ нагрев могут приводить к сильной анизотропии плазменных параметров и вращению плазмы [1]. Теория МГД равновесия с учëтом инерции плазмы и анизотропии давления начала разрабатываться уже достаточно давно [2-5], но до последнего времени она не была последовательно применена в вычислительных кодах для инженерных расчëтов равновесия и эволюции плазмы в токамаке.
В данной статье представлена версия кода SPIDER [6-7], предназначенная для численного моделирования равновесия плазмы токамака с учëтом тороидального вращения плазмы и анизотропии давления. В части 2 даëтся подробный вывод уравнения равновесия осесимметричной плазмы в самом общем виде (с произвольным вращением и анизотропным давлением), излагается метод расчета равновесий с анизотропным давлением при заданном вращательном преобразовании. В частях 3-5 приводятся примеры расчетов и обсуждаются полученные результаты.