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Steady-state fully noninductive current driven by electron cyclotron waves in a magnetically confined plasma

Résumé

A steady-state, fully noninductive plasma current has been sustained for the first time in a tokamak using electron cyclotron current drive only. In this discharge, 123 kA of current have been sustained for the entire gyrotron pulse duration of 2 s. Careful distribution across the plasma miner radius of the power deposited from three 0.5-MW gyrotrons was essential for reaching steady-state conditions. With central current drive, up to 153 kA of current have been fully replaced transiently for 100 ms. The noninductive scenario is confirmed by the ability to recharge the Ohmic transformer The dependence of the current drive efficiency on the minor radius is also demonstrated.

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Concepts associés (32)

Résonance cyclotron

La résonance cyclotron électronique (ECR pour electron cyclotron resonance) est un phénomène observé aussi bien en physique des plasmas qu'en physique de la matière condensée. Un électron dans un champ magnétique statique et uniforme se déplace sur un cercle en raison de la force de Lorentz. Le mouvement circulaire peut être superposé à un mouvement uniforme axial, résultant en une hélice, ou avec un mouvement uniforme perpendiculaire au champ, par exemple, en présence d'un champ électrique ou gravitationnel, résultant en une cycloïde.

Fusion par confinement magnétique

La fusion par confinement magnétique (FCM) est une méthode de confinement utilisée pour porter une quantité de combustible aux conditions de température et de pression désirées pour la fusion nucléaire. De puissants champs électromagnétiques sont employés pour atteindre ces conditions. Le combustible doit au préalable être converti en plasma, celui-ci se laisse ensuite influencer par les champs magnétiques. Il s'agit de la méthode utilisée dans les tokamaks toriques et sphériques, les stellarators et les machines à piège à miroirs magnétiques.

Transformateur électrique

Un transformateur électrique (parfois abrégé en « transfo ») est une machine électrique permettant de modifier la tension efficace délivrée par une source d'énergie électrique alternative, une transformation qu'il effectue avec un excellent rendement. On distingue les transformateurs statiques et les commutatrices. Dans un transformateur statique, l'énergie est transférée du primaire au secondaire par l'intermédiaire du circuit magnétique que constitue la carcasse du transformateur.

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