Orientador: Paulo Hiroshi Sakanaka

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Propomos o estudo da evolução de Configurações de Campo Reverso (FRCs) empregando a teoria Grad-Hogan. Das propriedades da simetria destas configurações é possível obter uma equação geral para plasmas difundindo-se lentamente. Supondo que a temperatura seja uniforme mas dependente do tempo,...

Resumo: Propomos o estudo da evolução de Configurações de Campo Reverso (FRCs) empregando a teoria Grad-Hogan. Das propriedades da simetria destas configurações é possível obter uma equação geral para plasmas difundindo-se lentamente. Supondo que a temperatura seja uniforme mas dependente do tempo, pode ser mostrado que a evolução é descrita como uma seqüência contínua de estados de equilíbrio, satisfazendo condições de contornos apropriadas para as quais a dependência da pressão com a função fluxo poloidal permaneça fixada. É possível calcular a densidade, pressão, temperatura e dimensões do plasma, juntamente com o fluxo magnético como funções do tempo. A teoria á aplicada para o modelo do vórtice de Hill esférico, prolato e oblato, com a condição que a velocidade de difusão não se torne singular no eixo magnético. Os resultados mostram características próprias de contração e expansão da configuração devido a existência de pontos de bifurcação no espaço dos parâmetros

Abstract: We propose the study of the evolution of Field-Reversed Configurations (FRC's) employing Grad-Hogan theory. From the symmetry properties of these configurations it is possible to get general equation for slowly diffusing plasmas. Supposing that the temperature is uniform but time...

Abstract: We propose the study of the evolution of Field-Reversed Configurations (FRC's) employing Grad-Hogan theory. From the symmetry properties of these configurations it is possible to get general equation for slowly diffusing plasmas. Supposing that the temperature is uniform but time dependent, it can be shown that the evolution is described as a continuous sequence of equilibrium states, satisfying proper boundary conditions for which the dependence of the pressure with the poloidal flux function remains fixed. It is possible to calculate plasma density, pressure, temperature and size, together with magnetic flux as functions of time. The theory is applied to the spherical, prolate and oblate Hill's vortex model, with the condition that the diffusion velocity does not become singular at the magnetic axis. The results show proper characteristics of contraction and expansion of the
configuration due the existence of bifurcations points in the parameters space