Light Beam Model for Neutral Beam Injection Optimization

Лучевая модель пучка для оптимизации параметров нейтральной инжекции ВАНТ.Сер.Термоядерный синтез, 2021, т. 44, вып. 4 63 УДК 621.039.647ЛУЧЕВАЯ МОДЕЛЬ ПУЧКА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ НЕЙТРАЛЬНОЙ ИНЖЕКЦИИ Е.Д.Длугач, Б.В.Кутеев, С.С.Ананьев НИЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия Для оценок эффективности захвата и генерации тока быстрых ионов в термоядерной плазме предложена простая трёхмерная модель инжекции LNB (Light Neutral Beam, лёгкий или лучевой пучок).Для описания плазмы, ионизации атомов и замедления быстрых частиц используются аналитические формулы.Модель позволяет быстро рассчитать ионизацию пучка в объёме плазмы, термализацию ионов по формулам [1], генерацию тока и распределение быстрых ионов в фазовом пространстве.Данная методика имеет много общего с системным подходом, но позволяет учитывать детальную геометрию пучково-плазменной системы и получать профили тока увлечения и другие целевые параметры инжекции (нагрев плазмы, синтез на пучке, нейтронный выход и т.д.) без использования эмпирических скейлингов.Модель LNB удобна для анализа и оптимизации параметров инжекции, особенно в компактных и сферических системах, где конечный размер и внутренняя угловая структура пучка заметно сказываются на его поглощении и генерации тока.Простота и высокая скорость расчёта позволяют использовать LNB для проверки, анализа чувствительности и оптимизации параметров режимов.