Plasma-Gleichgewicht in einem Tokamak

Das Papier fasst die grundlegenden Informationen über das Gleichgewicht einer toroidalen Plasmasäule in Systemen des Tokamak-Typs zusammen. Es betrachtet die Methoden zur Aufrechterhaltung eines Plasmas im Gleichgewicht mithilfe einer leitenden Hülle, eines externen Stützzfeldes und des Eisenkerns eines Transformators. Es wird auf die Rolle der Inhomogenität des Stützzfeldes eingegangen. Es wird insbesondere gezeigt, wie die Form des Querschnitts der Säule von der Krümmung der Linien der Kräfte des Stützzfeldes abhängt. Für den Fall (der praktische Bedeutung hat) der schwachen Asymmetrie der Feldverteilung im transversalen Querschnitt beschreibt dieser Artikel eine einheitliche Betrachtungsmethode, die den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Gleichgewichtsposition der Säule berücksichtigt. Diese Methode wird zur Berechnung des Plasma-Gleichgewichts in einem Tokamak-Modell mit einer leitenden Hülle verwendet. Hierbei wird der Effekt von Lücken in der Hülle und von endlicher elektrischer Leitfähigkeit berücksichtigt. Einige Fälle des Plasma-Gleichgewichts, die außerhalb des Standard-Tokamak-Schemas liegen, werden ebenfalls betrachtet, wie das Gleichgewicht in einer leitenden Schale in der Form eines Rennstreifens, das Gleichgewicht, bei dem der gesamte Strom von relativistischen Überläufer-Elektronen übertragen wird, und das Gleichgewicht bei hohem Plasma-Druck βI ∼R/a.