Modelagem da atenuação de campos RMP em plasmas do TCABR devido à correntes induzidas na câmara de vácuo

• Processo: 24/11870-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
• Pesquisador responsável: Gustavo Paganini Canal
• Beneficiário: Nathan Fabeliano Altaras
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/04857-2 - Desenvolvimento de um conjunto inovador de bobinas de controle de ELMs para o tokamak TCABR, AP.JP
• Assunto(s): Física de plasmas Fusão nuclear Magnetohidrodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Campos RMP | ELMs | Fisica de Plasmas | fusao nuclear | Magnetohidrodinamica | Modelagem Multifísica | Fusão Nuclear

Resumo

Uma modernização significativa do tokamak TCABR está sendo projetada para torná-lo capaz de criar um ambiente bem controlado onde o impacto de perturbações magnéticas ressonantes (RMP) aplicadas externamente sobre ELMs pode ser estudada em uma ampla variedade de cenários de plasma, geometrias de bobina de controle de ELMs e espectros de campos RMP. O ponto central dessa modernização corresponde ao projeto e construção de um conjunto inovador de bobinas de controle de ELMs compostas por 54 bobinas no lado de campo alto e 54 bobinas no lado de campo baixo, ou seja, um total de 108 bobinas. Essas bobinas operarão com corrente contínua (CC) - até 2 kA com 0 Hz - e corrente alternada (CA) - até 1 kA com frequências de até 10 kHz. Além disso, todas as bobinas serão instaladas dentro da câmara de vácuo para permitir pulsos rápidos de campo 3D, com tempo de subida de corrente menor que 3 ms, para estudos de alta resolução temporal de mudanças nas propriedades do pedestal. Durante as operações em CA, correntes de Foucault serão induzidas na câmara de vácuo, causando uma redução da amplitude dos campos RMP na região do plasma. Para projetar adequadamente as bobinas de controle de ELMs do TCABR, o efeito dessas correntes parasitas deve ser levado em consideração. Para isso, o software ANSYS será usado para estimar a atenuação desses campos devido a essas correntes parasitas. Os objetivos específicos deste trabalho são: (i) simular os campos magnéticos estáticos (CC) produzidos na região do plasma pelas bobinas de controle de ELMs do TCABR; (ii) simular os campos magnéticos CA produzidos na região do plasma por essas bobinas sem levar em conta a presença da câmara de vácuo; (iii) simular os campos magnéticos CA produzidos na região do plasma pelas bobinas levando em consideração as correntes parasitas na câmara de vácuo; e (iv) identificar uma lei de escala para a atenuação do campo de perturbação devido às correntes parasitas.