Научная тема: «МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ВОЛН В ПЛАЗМЕ ТОКАМАКА АСИМПТОТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ»
Специальность: 01.04.08
Год: 2009
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Новый подход (метод виртуальных пучков) для приближенного опи­сания распространения микроволновых пучков в неоднородной анизо­тропной среде с учетом дифракции, рефракции и поглощения волн.
  2. Впервые осуществленная численная демонстрация средствами метода виртуальных пучков двух тонких эффектов: нового эффекта изменения направления распространения микровол­нового пучка из-за неоднородного электронного циклотронного погло­щения, ожидаемого тороидального пространственного уширения Х-поляри-зованного пучка электромагнитных волн вблизи поверхности ЭЦР, обу­словленного явлением фильтрации волн пучка через зону ЭЦ резонанса.
  3. Два новых приближенных представления для релятивистского дисперсионного соотношения потенциальных электронных бернштейновских волн, дополняющих друг друга, применимых при любых значениях продольного показателя преломления волны и обладающих высокой точностью и простотой.
  4. Результаты исследования роли альфа-частиц в поглощении НГ мощ­ности в токамаке ITER для различных НГ частот, на основе которых были выработаны рекомендации по выбору частоты для НГ комплекса токамака ITER.
  5. Новое приближенное дисперсионное соотношение для потенциальных ионных бернштейновских волн, применимое при произвольной физиче­ски разумной функции распределения ионов по скоростям, учитываю­щее неоднородность магнитного поля и отличающееся высокой точно­стью и простотой.
  6. Результаты расчетов спектра коллективного рассеяния лазерного излу­чения на спонтанных тепловых флуктуациях ионных бернштейновских волн в плазме токамака, проведенных для демонстрации возможностей новой диагностики быстрых ионов (альфа-частиц).
  7. Высокоэффективные численные коды, работающие существенно быст­рее известных аналогов (вплоть до двух порядков величины и более) и предназначенные для моделирования распространения нижнегибрид­ных волн, электронных бернштейновских волн, ионных бернштейнов­ских волн, для расчета спектров коллективного рассеяния лазерного излучения на ионных бернштейновских волнах, а также код VBTrace для расчета дифрагирующих гауссовых пучков электромагнитных волн в плазме токамака по методу виртуальных пучков.
Список опубликованных работ
[А1] А. N. Saveliev. The virtual beam tracing method for microwave beams in an inhomogeneous plasma // Plasma Phys. Control. Fusion. — 2009. — Vol. 51. — P. 075004(21pp).

[A2] A. N. Saveliev. Simple and accurate approximate relativistic dispersion relation for electron Bernstein waves // Plasma Phys. Control. Fusion. — 2007. - Vol. 49. - Pp. 1061-1074.

[A3] V. Shevchenko, A. Saveliev, Development of Electron Bernstein Wave Researh in MAST // Fusion Science and Technology. — 2007. — Vol. 52. - Pp. 202-215.

[A4] B. Lloyd, A. Saveliev, Overview of physics results from MAST // Nucl. Fusion. 2007. - Vol. 47. - Pp. S658-S667.

[A5] A. N. Saveliev. Approximate relativistic dispersion relation for electron Bernstein waves in a Maxwellian plasma // Plasma Phys. Control. Fu¬sion. 2005. - Vol. 47. - Pp. 2003-2017.

[ AG ] G. F. Counsell, ..., A. Saveliev, .... Overview of MAST results / / Nucl. Fusion. 2005. - Vol. 45. - Pp. S157-S167.

[А7] В. Lloyd, ..., A. Saveliev, .... MAST and the impact of low aspect ratio on tokamak physics // Plasma Phys. Control. Fusion. — 2004. — Vol. 46. — Pp. B477-B494.

[A8] V. Shevchenko, Y. Baranov, M. O´Brien, A. Saveliev. Generation of noninductive current by electron-Bernstein waves on the COMPASS-D tokamak // Physical Review Letters. — 2002. — Vol. 89, no. 26. — P. 265005(4pp).

[A9] D. G. Bulyiginskiy, A. D. Gurchenko, E. Z. Gusakov, et al. RADAR Up¬per Hybrid Resonance scattering diagnostics of small-scale fluctuations and waves in tokamak plasmas // Phys. Plasmas.— 2001.— Vol. 8.— Pp. 2224-2231.

[A10] E. Z. Gusakov, A. N. Saveliev, Assessment of current drive ef¬ficiency and synergetic effect for ECCD and LHCD and possibility of long pulse operation in ITER // Nucl. Fusion. — 2008. — Vol. 48. — P. 015002(5pp).

[A12] B. Angelini, ..., A. Saveliev et al. Overview of the FTU results // Nucl. Fusion. 2005. - Vol. 45. - Pp. S227-S238.

[A13] A. A. Tucciilo, ..., A. Saveliev et al. Progress in LHCD: a tool for advanced regimes on ITER // Plasma Phys. Control. Fusion. — 2005. — Vol. 47. — Pp. B363 B377.

[A14] E. Barbato, A. Saveliev. Absorption of lower hybrid wave power by a-particles in ITER-FEAT scenarios // Plasma Phys. Control. Fusion. — 2004. - Vol. 46. - Pp. 1283-1297.

[A15] E. Barbato, A. Saveliev. Corrigendum: Absorption of lower hybrid wave power by n-parlicles in ITER-FEAT scenarios // Plasma Phys. Control. Fusion. 2005. - Vol. 47. - P. 2075.

[A16] G. Granucci,A. Saveliev, Radio-frequency wave physics in FTU // Fusion Sci. Technol. 2004. - Vol. 45. - Pp. 387-401.

[A17] С Gormezano, A. Saveliev, .... The FTU program // Fusion Sci. Technol. 2004. - Vol. 45. - Pp. 297-302.

[A18] V. Pericoli-Ridolfini, ..., A. Saveliev, .... Progress towards internal trans-port barriers at high plasma density sustained by pure electron heating and current drive in FTU tokamak // Nucl. Fusion. — 2003. — Vol. 43. — Pp. 469-478.

[A19] B. Angelini, ..., A. Saveliev et al. Overview of the FTU results // Nucl. Fusion. 2003. - Vol. 43. - Pp. 1632-1640.

[A20] J. A. Heikkinen, A. N. Saveliev et al. Role of fast waves in the cen¬tral deposition of lower hybrid power // Plasma Phys. Control. Fusion. — 1999. - Vol. 41. - Pp. 1231-1249.

[A21] J. A. Heikkinen, A. N. Saveliev et al. Analysis of fast minority ion distribution and current generation for ICRF and LH heating // Plasma Phys. Control. Fusion. - 1996. - Vol. 38. - Pp. 2063-2078.

C02 scattering from spontaneously excited ion Bernstein waves // Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics. — 1996. — Vol. 58. — Pp. 999-1004.

[А23] A. D. Piliya, A. N. Saveliev, V. V. Bulanin. Diagnostics of fast-ion minor¬ity in tokamak plasmas using collective scattering from thermally excited eigenmodes // Phys. Plasmas. - 1995.- Vol. 2.- Pp. 2314-2320.

[A24] В. В. Булиiiiiа. А. Д. Лилия, A. II. Савельев. Диагностика п-чжтиц по рассеянию излучения С02-лазера на тепловых флуктуациях типа ионных бернштейновских мод // Физика Плазмы. — 1994. — Т. 20. — С. 45-47.

[А25] A. D. Piliya, А. N. Saveliev. High-order ion Bernstein waves in a non-uni-form magnetic field // Plasma Phys. Control. Fusion. — 1994. — Vol. 36. — Pp. 2059-2071.

[A26] A. N. Saveliev. A New Method For Modeling Microwave Beams In Toroidal Plasmas // Proceedings of 15th Joint Workshop on Electron Cyclotron Emission and Electron Cyclotron Resonance Heating / Ed. by J. Lohr. — Vol. 1.— Yosemite National Park, California, USA: World Scientific, 2008. - Pp. 283-288.

[A27] M. A. Irzak, A. Yu. Popov, A. N. Saveliev. 2D Full-wave modeling of O-X conversion in tokamak plasmas // Strong Microwaves: Sources and Appli-cations. Proceedings of the VII International Workshop / Ed. by A. G. Lit -vak. — Vol. 2.— Nizhniy Novgorod: Institute of Applied Physics, 2008.— Pp. 413-418.

[A28] M. A. Irzak, A. Yu. Popov, A. N. Saveliev. 2D Numerical Modeling of O-X Conversion in Spherical Tokamaks // Proc. 34th EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 31F. — Warsaw: EGA, 2007. — Pp. P 4.095.

[A29] A. B. Altukhov, ..., A. N. Saveliev, .... Application of the Upper Hybrid Resonance Back Scattering Enhanced Doppler Effect for Plasma Rotation Diagnostic at FT-2 Tokamak // Proc. 31st EPS Conference on Contr. Fu¬sion and Plasma Phys. - Vol. 28G. - London: EGA, 2004. - Pp. P 1.173.

[A30] A. N. Saveliev, A. D. Piliya. The Method of Virtual Beams for Microwave Radiation in Toroidal Plasmas // Proc. 30th EPS Conference on Con¬tr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 27A. — St.Petersburg: EGA, 2003. — Pp. P 2.20.

[A31] A. D. Piliya, A. N. Saveliev. Propagation of weakly divergent microwave beams in tokamak plasmas // Proc. Int. Workshop on Strong Microwaves in Plasmas.— Vol. 1.— Nizhny Novgorod: Institute of Applied Physics, 2000. - Pp. 240-243.

[A32] V. Shevchenko, A. Saveliev. Current Drive and Plasma Heating by Electron Bernstein Waves in MAST // 18th Topical Conference on Radio Frequency Power in Plasmas. — Gent, Belgium: American Institute of Physics, 2009.

[АЗЗ] V. Shevchenko, A. Saveliev. EBW assisted plasma current startup in MAST // Proceedings of 15th Joint Workshop on Electron Cyclotron Emission and Electron Cyclotron Resonance Heating / Ed. by J. Lohr. — Vol. 1.— Yosemite National Park, California, USA: World Scientific, 2008. - Pp. 68-73.

[A34] A. N. Saveliev. Electron Bernstein waves in spherical torus plasmas // AIP Conference Proceedings, Theory of Fusion Plasmas: Joint Varen-na-Lausanne International Workshop. — Vol. 871. — Varenna: AIP, 2006. — Pp. 215-227.

[A35] V. Shevchenko, A. Saveliev, A. Surkov. EBW Experiments on MAST // Proc. ST Workshop ISTW-2006. - Chengdu: 2006.

[АЗб] V. Shevchenko, A. Saveliev et al. Heating Experiments on MAST // Proc. 21st Int. Conf. on Fusion Energy. — Vol. CD-ROM. — Chengdu: Vi¬enna: IAEA, 2006. - Pp. EX PC 22.

[A37] V. Shevchenko, A. Saveliev et al. EBW Heating Experiments on MAST // Proceedings EC-11 Joint Workshop on ECE and ECRII. San-torini, Greece: 2006.

[A38] A. N. Saveliev. Approximate relativistic dispersion relation for electron Bernstein waves in inhomogeneous plasma // Proc. 32nd EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 29C. — Tarragona: EGA, 2005. — Pp. P 2.115.

[A39] V. Shevchenko, A. Saveliev, Y. Baranov et al. EBW current drive start-up scenario for MAST // Proceedings EC-13 Joint Workshop on ECE and ECRH. — Nizhniy Novgorod: 2004.

[A40] V. Shevchenko, ..., A. Saveliev, E. Tregubova. Prospects of EBW emission diagnostics and EBW heating in spherical tokamaks // Proceedings EC-13 Joint Workshop on ECE and ECRH. — Nizhniy Novgorod: 2004.

[A41] V. Shevchenko, A. Saveliev, E. Tregubova. Electron Bernstein wave studies on COMPASS-D and MAST // AIP Conf. Proc. 15th Topical Con¬ference on Radio Frequency Power in Plasmas / Ed. by С. B. Forest. — Vol. 694. - Moran, Wyoming: New York: AIP, 2003. - Pp. 359-366.

[A42] A. N. Saveliev, V. F. Shevchenko, Yu. F. Baranov. EBW CD start-up scenario for MAST // Proc. ST Workshop 2003. - Abingdon, UK: 2003.

[A43] A. D. Piliya, A. N. Saveliev, E. N. Tregubova. Numerical Code For EBW Heating Simulations In Mast // Proc. 30th EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 27A. — St.Petersburg: EGA, 2003. — Pp. P 3.203.

[A44] V. Shevchenko, Y. Baranov, M. O´Brien, A. Saveliev. Electron Bern¬stein Wave Heating Experiment on COMPASS-D // Proceedings EC-12 Joint Workshop on ECE and ECRU. Aix-en-Provence, France: 2002. Pp. 303-308.

[A45] A. D. Gurchenko, E. Z. Gusakov, M. M. Larionov, et al. Resonance RADAR Scattering Diagnostics of Small Scale Turbulence in Tokamak Plas¬mas // Proc. 26 EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 23J.- Maastricht: EGA, 1999. Pp. 37-40.

IA101 S. I. Lashkul, et al. Study of LHCD efficiency on the FT-2 tokamak // 18th Topical Conference on Radio Frequency Power in Plasmas. — Gent, Belgium: American Institute of Physics, 2009.

[A47] A. Polevoi, ..., A. Saveliev, Yu. Gribov. Assessment of Current Drive Efficiency and Synergetic Effect for ECCD and LHCD in ITER Steady State and Hybrid Scenarios // Proc. 21st Int. Conf. on Fusion Energy. Vol. CD-ROM. - Chengdu: Vienna: IAEA, 2006.- Pp. IT/P2-13.

[A48] К. M. Rantamdki, A. N. Saveliev, T. J. J. Tola et al. Effect of Densi¬ty Fluctuations on Lower Hybrid Ray Tracing and q-Profile Evolution in Transport Simulations // Preprint EFDA-JET-CP (05)02-22.- 2005.

[A49] К. M. Rantamdki, A. N. Saveliev, T. J. J. Tola et al. Effect of density fluctuations on lower hybrid ray tracing and q-profile evolution in transport simulations // Proc. 32nd EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. - Vol. 29C. - Tarragona: EGA, 2005. - Pp. P 2.111.

[А50] А. В. Altukhov, ..., А. N. Saveliev et al. Influence of Lower Hybrid heat¬ing on poloidal plasma rotation and small-scale turbulence in FT-2 toka¬mak // Proc. 31st EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 280. London: EGA, 2004.- Pp. P 1.171.

[A51] E. Barbato, A. N. Saveliev. Benchmarking of LHCD numerical modelling on FTU discharges and application to ITER-FEAT scenarios // Proc. 31st EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 28G. — London: EGA, 2004.-Pp. P 2.101.

[A52] A. B. Altukhov, A. D. Gurchenko, E. Z. Gusakov et al. Investigation of Lower Hybrid waves in "spectral gap "in LHCD experiment at FT-2 toka¬mak // Proc. 30st EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Vol. 27A. - St.Petersburg: EGA, 2003.- Pp. P 2.170.

[A53] G. Granucci, A. N. Saveliev et al. Combined LH and EC Waves In¬jection in FTU Tokamak // Proc. 28th EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. - Vol. 25A. - Funchal: EGA, 2001. - Pp. 1757-1760.

[A54] A. D. Piliya, A. N. Saveliev. Numerical Code for LHCD Simulations with Self-consistent Treatment of Alpha Particles in Tokamak Geometry // Preprint JET-R 98(01).- 1998.

[A55] A. D. Piliya, A. N. Saveliev. Interaction of thermonuclear alpha particles with lower hybrid waves in a tokamak // Proc. 25th EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Praha: 1998.— P. 1.087.

[A56] T. J. J. Tala. ..., A. D. Piliya, A. N. Saveliev. Effect of mode transforma¬tion on lower hybrid current drive // Proc. 25th EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys. — Praha: 1998. — P. 1.093.