ON THE POSSIBILITY OF PARAMETRIC EXCITATION OF TWO-DIMENSIONAL EIGENMODES OF ION BERNSTEIN WAVE IN ECRH EXPERIMENTS AT THE TCV TOKAMAK

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

For typical conditions of the ECRH experiments at the TCV tokamak, a new scenario of low-threshold decay of the extraordinary wave, the frequency of which corresponds to the second harmonic of electron cyclotron frequency at the axis of the plasma column, is considered. Within the scenario, the parametric decay of the pump wave is accompanied by the excitation of a two-dimensional eigenmode of the ion Bernstein (IB) wave and a traveling (non-localized) electron Bernstein wave. It is shown that the saturation of this parametric decay instability occurs at a relatively low level, as a result of stochastic amplitudedependent damping of the IB-wave. It was discovered that there is a “second threshold” in the pump wave power, above which the stochastic damping only reduces the growth rate of primary instability, and the saturation occurs at considerably higher level, as a result of a cascade of secondary decays of the primary IB-wave, accompanied by the excitation of eigenmodes of the plasma waveguide of the IB-wave.

About the authors

A. Yu. Popov

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: a.popov@mail.ioffe.ru
Saint Petersburg, 194021 Russia

E. Z. Gusakov

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Saint Petersburg, 194021 Russia

References

  1. Westerhof E., Nielsen S.K., Oosterbeek J.W., Salewski M., de Baar M.R., Bongers W.A., Burger A., Hennen B.A., Korsholm S.B., Leipold F., Moseev D., Stejner M., Thoen D.J. // Phys. Rev. Lett. 2009 . V. 103. P. 125001.
  2. Nielsen S.K., Salewski M., Westerhof E., Bongers W., Korsholm S.B., Leipold F., Oosterbeek J.W., Moseev D., Stejner M. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2013. V. 55. P. 115003.
  3. Schlatter Ch., Duval B.P., Karpushov A.N., Asp E., Coda S., Udintsev V.S. // Proceedings of 33rd EPS Conf. (Rome, Italy, 2006). 2006. V. 30I. P. 1.149.
  4. Schlatter Ch. // Turbulent Ion Heating in TCV Tokamak Plasmas 2009 THE` SE No. 4479.
  5. Coda S. // Nucl. Fusion. 2015. V. 55. P. 104004.
  6. Andreev V.F., Dnestrovskij Y., Ossipenko M.V., Razumova K.A. and Sushkov A.V. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2004. V. 46. P. 319.
  7. Slief J.H., van Kampen R.J.R., Brookman M.W., van Dijk J., Westerhof E. and van Berkel M. // Nucl. Fusion. 2023. V. 63. P. 26029.
  8. Cazabonne J., Coda S., Decker J., Krutkin O., Kumar U., Peysson Y. and the TCV Team // Nucl. Fusion. 2024. V. 64. P. 026019.
  9. Eguilior S., Castejon F., de la Luna E., Cappa A., Likin K. and Fernandez A. and TJ-II Team // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2003. V. 45. P. 105.
  10. Мещеряков А.И.,Вафин И.Ю.,Гришина И.А. //Физика плазмы. 2021. V. 47. P. 22.
  11. Gusakov E.Z., Popov A.Yu., Meshcheryakov A.I., Grishina I.A., Tereshchenko M.A. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. P. 122112.
  12. Dnestrovskij Yu.N., Melnikov A.V., Lopez-Bruna D., Dnestrovskij A.Yu., Cherkasov S.V., Danilov A.V., Eliseev L.G., Khabanov P.O., Lysenko S.E., Sychugov D.Yu. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2023. V. 65. P. 015011.
  13. Hansen S.K., Nielsen S.K., Stober J., Rasmussen J., Stejner M., Hoelzl M., Jensen T. // Nucl. Fusion. 2020. V. 60. P. 106009.
  14. Clod A., Senstius M.G., Nielsen A.H., Ragona R., Thrysøe A.S., Kumar U., Coda S., Nielsen S.K. // Physical Review Letters. 2024. V. 132. P. 135101.
  15. Angioni C., Peeters A.G., Garbet X., Manini A., Ryter F. // Nucl. Fusion. 2004. V. 44. P. 927.
  16. Gusakov E.Z., Popov A.Yu. // Phys. Usp. 2020. V. 63. P. 365.
  17. Popov A.Yu., Gusakov E.Z. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2015. V. 57. P. 025022.
  18. Popov A.Yu., Gusakov E.Z. // Europhys. Lett. 2016. V. 116. P. 45002.
  19. Popov A.Yu., Gusakov E.Z., Irzak M.A. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 025015.
  20. Gusakov E.Z., Popov A.Yu., Tretinnikov P.V. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 106040.
  21. Gusakov E.Z., Popov A.Yu. // Physics of Plasmas. 2016. V. 23. P. 092503.
  22. Гусаков Е.З., Попов А.Ю. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. C. 753.
  23. Гусаков Е.З., Попов А.Ю. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. C. 194.
  24. Hansen S.K., Jacobsen A.S., Willensdorfer M., Nielsen S.K., Stober J., Ho¨fler K., Maraschek M., Fischer R., Dunne M. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 095002.
  25. Tancetti A., Nielsen S.K., Rasmussen J., Gusakov E.Z., Popov A.Y., Moseev D., Stange T., Senstius M.G., Killer C., Vecsei M., Jensen T., Zanini M., Abramovic I., Stejner M., Anda G., Dunai D., Zoletnik S., Laqua H. // Nuclear Fusion. 2022. V. 62. P. 074003.
  26. Tancetti A., Nielsen S.K., Rasmussen J., Gusakov E.Z., Popov A.Y., Moseev D., Stange T., Marsen S., Vecsei M., Killer C., Wurden G.A., Jensen T. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2023. V. 65. P. 015001.
  27. Gusakov E.Z., Popov A.Yu. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 025028.
  28. Gusakov E.Z., Popov A.Yu. // Nucl. Fusion. 2020. V. 60. P. 076018.
  29. Popov A.Yu., Gusakov E.Z. // Phys. Plasmas. 2024. V. 31. P. 072104.
  30. Coda S. privet communication.
  31. Гусаков Е.З., Попов А.Ю. // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 91. С. 724.
  32. Gusakov E.Z., Popov A.Yu. // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 105. P. 115003.
  33. Gusakov E.Z., Popov A.Yu. // Nuclear Fusion. 2011. V. 51. P. 073028.
  34. Gusakov E.Z., Popov A.Yu. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 125017.
  35. Гусаков Е.З., Попов А.Ю. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. C. 740.
  36. Gusakov E.Z., Popov A.Yu., Tretinnikov P.V. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2019. V. 61. P. 085008.
  37. Karney C.F.F.// Physics of Fluids. 1978. V. 21. P. 1584.
  38. Гусаков Е.З., Попов А.Ю. // Письма в ЖЭТФ. 2024. Т. 119. С. 502.
  39. Pustovalov V.V., Silin V.P. // Theory of Plasmas: Consultants Bureau. 1975.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».