Return to search

Modeling of RF Heating in the JET Tokamak

Fusion reactors need methods to couple externalpower to confined plasmas. Ion cyclotron resonance heating(ICRH) is a method to radiate electromagnetic waves to couplepower to the kinetic motion of gyrating ions in a plasma. In thisreport we study ICRH with regard to the dispersive effects ofthe confined plasma in the JET tokamak. We study this witha division of the electric field with regard to toroidal modenumbers. Specifically we examine where dispersive effects arelocated in the plasma and if they have any importance. We alsostudy the ion-ion hybrid layer, where according to the dispersionrelation a singularity can occur. To do the analysis, we use thecode FEMIC to simulate fusion scenarios.The results show that ion absorption is stronger and morelocalized for low toroidal mode numbers. This is true for toroidalmode numbers n 10, and for n < 6 the resolution ofthe solutions does not suffice for a meaningful analysis. Anexamination of the effects of the singularity in the dispersionrelation at the ion-ion hybrid layer shows that the amount ofabsorbed power in the ion-ion hybrid layer is significantly smallerthan for the central region of absorption. This means that thesingularity does not affect ICRH heating in our scenarios in anymajor sense. / Fusionsreaktorer behöver metoder för attöverföra extern effekt till ett inneslutet plasma. Joncycklotronresonansuppvärmning (ICRH) är en uppvärmningsmetod därman strålar elektromagnetiska vågor in i ett plasma, vars effektöverförs till roterande joner. I denna rapport studerar vi ICRHmed avseende på de dispersiva effekterna i ett inneslutet plasma itokamaken JET. Detta undersöks med en uppdelning av det totalaelektriska fältet med avseende på toroidala moder. Vi undersökerspecifikt var i plasmat de dispersiva effekterna uppstår ochanalyserar deras påverkan på effektöverföringen. Vi studeraräven en singularitet som uppstår i dispersionsrelationen vid jonjon-hybridlagret. För att göra en analys används koden FEMICför att simulera ICRH-scenarion.Resultaten visar att jonernas absorption är starkare och merlokaliserad för låga toroidala modtal. Detta är sant för modtaln 10. För n < 6 är lösningarnas upplösning för dålig fören betydelsefull analys. En undersökning av jon-jon-hybridlagretvisar att mängden absorberad effekt inom detta område är avsevärt mindre än för de centrala områdena för absorption. Dettamedför att singulariteten i dispersionsrelationen inte påverkarICRH-uppvärmningen i våra simuleringar till en betydelsefullgrad. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2021, KTH, Stockholm

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-307658
Date January 2021
CreatorsSöderman, Emil, Holmberg, Wilhelm
PublisherKTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-EECS-EX ; 2021:162

Page generated in 0.002 seconds