Математическая модель равновесных конфигураций плазмы в магнитных ловушках и исследование их устойчивости

Статья содержит обзор численных исследований специального класса ловушек для удержания плазмы магнитным полем, в которых токонесущие проводники погружены в плазменный объем. Следуя А.И. Морозову, эти ловушки называют галатеями. Исследования изложены на примере цилиндра с двумя параллельными оси проводниками — распрямленного аналога тороидальной ловушки “Галатея-пояс”. Математическая модель равновесия основана на краевой задаче с двумерным эллиптическим уравнением Грэда–Шафранова, которая решается численно. Основной интерес представляют различные подходы к исследованию устойчивости магнитоплазменных конфигураций в ловушке и ее зависимость от геометрии и параметров задачи. Рассмотрена устойчивость в линейном приближении одномерных конфигураций, окружающих один проводник, и двумерных конфигураций в ловушке “Галатея-пояс”. Основным результатом расчетов в различных постановках задач является ограничение сверху отношения характерных значений газового и магнитного давлений, обеспечивающего устойчивость. В статье кратко изложены опубликованные в последние годы основные результаты и приведены новые результаты, полученные в настоящее время.