Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 3: Magnetischer Einschluß I

P 3.4: Vortrag

Montag, 15. März 1999, 12:45–13:00, CH 3

Nachweis der Hoch-β-Plasmoid Drift bei Pelletinjektion in Plasmen mit toroidalem Magnetfeldeinschluß — •H.W. Müller, M. Kaufmann, P.T. Lang, R.S. Lang, A. Lorenz, V. Mertens, J. Neuhauser und ASDEX Upgrade Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Boltzmannstr. 2, D-85748 Garching

Erstmals konnte an ASDEX Upgrade die Existenz der Hoch-β-Drift bei der Pelletinjektion in Plasmen mit toroidalem Magnetfeldeinschluß direkt experimentell nachgewiesen werden. Dazu wurde eine schnelle optische Diagnostik mit hoher radialer Raumauflösung verwendet.

Bei der Pelletinjektion in ein heißes Plasma bildet sich ein kalter, dichter Plasmoid. Dieser wird durch das Hintergrundplasma sehr schnell aufgeheizt, da der Wärmeeintrag in den Plasmoiden mit der thermischen Geschwindigkeit der Elektronen des heißen Hintergrundplasmas erfolgt, während sich der Plasmoid mit der Schallgeschwindigkeit der kalten Ionen ausdehnt. So entsteht ein lokalisierter Hoch-β Plasmoid. Dieser ist aufgrund der Druckerhöhung diamagnetisch gegenüber dem Hintergrundplasma und wird aus dem Magnetfeld herausbeschleunigt. Es wurden dabei eine Beschleunigung von 10⁹ ms⁻² und Geschwindigkeiten von 10³...10⁴ ms⁻¹ gemessen, die sehr gut mit den theoretischen Erwartungen übereinstimmen.

Die Drift ist immer zur Niederfeldseite (LFS) gerichtet und erklärt die Verbesserung der Nachfülleffizienz bei der Pelletinjektion von der Hochfeldseite in zusatzgeheizten Plasmen im Vergleich zum LFS Einschuß.