Publication

The effects of sheared toroidal rotation on stability limits in tokamak plasmas

Jonathan Graves
2011
Journal Articles

Résumé

Sheared toroidal rotation is found to increase the ideal external kink stability limit, thought to be the ultimate performance limit in fusion tokamaks. However, at rotation speeds approaching a significant fraction of the Alfv´en speed, the toroidal rotation shear drives a Kelvin–Helmholtz-like global plasma instability. Optimizing the rotation profile to maximize the pressure before encountering external kink modes, but simultaneously avoiding flow-driven instabilities, can lead to a window of stability that might be attractive for operating future high-performance fusion devices such as a spherical tokamak component test facility.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/303bce28-8264-4c08-af92-5700373858c1

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Plasma stability

The stability of a plasma is an important consideration in the study of plasma physics. When a system containing a plasma is at equilibrium, it is possible for certain parts of the plasma to be disturbed by small perturbative forces acting on it. The stability of the system determines if the perturbations will grow, oscillate, or be damped out. In many cases, a plasma can be treated as a fluid and its stability analyzed with magnetohydrodynamics (MHD).

Tokamak

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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.

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