Orientador: José Busnardo Neto

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Estudou-se a geração de corrente elétrica não indutiva com o emprego das ondas de rádio-frequência utilizando-se as equações da teoria quase-linear unidimensional em um plasma infinito, homogêneo e uniformemente magnetizado na direção z. As colisões Coulombianas são introduzidas "ad hoc"...

Resumo: Estudou-se a geração de corrente elétrica não indutiva com o emprego das ondas de rádio-frequência utilizando-se as equações da teoria quase-linear unidimensional em um plasma infinito, homogêneo e uniformemente magnetizado na direção z. As colisões Coulombianas são introduzidas "ad hoc" através de um operador de colisão de Fokker-Planck, linear e unidimensional. A interação onda-partícula em estudo foi a de Cherenkov-atenuação de Landau (LD) e atenuação por tempo de trânsito (TTMP). O sistema de equações obtido foi solucionado de forma autoconsistente, considerando três regimes de potência externa: fonte fraca (Imwk® ¿ ncol), fonte forte(Imwk® ¿ ncol) e fonte crítica (Imwk® ~ ncol). Os termos Imwk® e ncol são o coeficiente de atenuação não colisional ressonante de Cherenkov e o de atenuação colisional não ressonante, respectivamente. Os principais resultados obtidos foram as expressões gerais para a corrente elétrica gerada, para a eficiência de geração de corrente e para a potência crítica - a menor potência requerida para a saturação da corrente. Aplicaram-se estes resultados às ondas de interesse na geração de corrente pela atenuação de Cherenkov - ondas de Alfvén cinética, de Alfvén discreta, magnetossônica rápida, superficial e sibilante. A técnica empregada nesta tese também pode ser utilizada para a onda híbrida inferior que, no entanto, não foi incluída por já ter sido exaustivamente estudada. Verificou-se que a eficiência calculada com o emprego do modelo autoconsistente é maior que a obtida com o modelo não autoconsistente. Ainda, o modelo não autoconsistente só se justifica quando a potência externa aplicada é suficientemente alta para que seja formado um platô na região de ressonância da função de distribuição dos elétrons, ou seja, quando Imwk® ¿ ncol. Como exemplo, os resultados obtidos foram aplicados para a onda de Alfvén cinética, empregando os dados de alguns dos principais tokamaks atuais. Tanto INTOR como JT-60 apresentam resultados promissores, com eficiências altas (0,9 A/W e 0,5 A/W) e potências baixas (1,6 MW e 2,2 MW) para correntes críticas razoáveis (1,4 MA e 1,0 MA). Calculou-se, também, para as várias ondas citadas, a eficiência de geração de corrente e a corrente de saturação no tokamak TCA. As ondas de Alfvén cinética, magnetossônica rápida, de Alfvén discreta e superficial possuem para a eficiência e a corrente de saturação os seguintes valores: 0,5 A/W e 1,0 MA; 0,4 A/W e 1,0 MA; 0,1 A/W e 1 MA; e 0,03 A/W e 1,0 MA, respectivamente. Os cálculos para a onda sibilante concordam com resultados recentes das máquinas ACT-1 [Phys. Rev. Lett. 55,1669(1985)] de Princeton e o Torus de Irvine [Phys. Rev. Lett. 56,835(1986)]

Abstract: Not informed