Поглощение СВЧ-волн при нагреве плазмы на второй гармонике электронно-циклотронного резонанса в токамаках и стеллараторах: линейная теория и эксперимент

В работе приведены результаты исследования поглощения мощности СВЧ-нагрева необыкновенной волной на второй гармонике электронно-циклотронного резонанса (ЭЦР X2) на токамаке Т-10 и стеллараторе TJ-II в широком диапазоне плотностей плазмы, и их сравнение с классическими формулами для поглощения вводимой ЭЦР-мощности в плазме. На основании численного моделирования переноса тепла по транспортной модели канонических профилей получены эмпирические соотношения для эффективности поглощения и для критической плотности плазмы $n_{cr}$, разделяющей области полного и неполного поглощения вводимой ЭЦР-мощности. Показано, что для обеих установок существуют области плотностей, в которых, согласно классическим формулам, поглощение практически полное, а согласно эмпирическому соотношению, поглощается лишь небольшая доля мощности. Полученные соотношения позволят оптимизировать условия ЭЦР-нагрева в тороидальных системах с магнитным удержанием плазмы.