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Zero Flux Eigenvalues (ZFE’s) of Tight Aspect Ratio tokamaks

World Journal of Nuclear Science and Technology 2016年第1期6卷 15-22页

作者： Sherif Mohamed Khalil Noura Ali Alomayrah Faculty of Science Physics Department Princess Nora Bint Abdurrahman University Riyadh Kingdom of Saudi Arabia On Leave from Plasma Physics Department Nuclear Research Center Atomic Energy Authority Cairo Egypt

compact toroidal magnetized plasmas are an important part of the world’s magnetic fusion and plasma science efforts. These devices can play an integral role in the development of magnetic fusion as a viable commercial energy source, and in our understanding of plasma instabilities, particle and energy transport, and magnetic field transport. In this paper, we are developing a numerical program to study the magnetic dynamo or relaxation of CT’s characterized by arbitrary tight aspect ratio (major to minor radii of tokamak) and arbitrary cross-sections (Multi-pinch and D-Shaped). The lowest ZFE’s has been calculated through the Taylor’s relaxed state (force-free) toroidal plasmas equation. For ZFE’s, we use the toroidal flux vanishing boundary condition along the whole boundary of tokamaks. Several runs of the program for various wave numbers showed that ZFE was very insensitive to the choice of wave numbers. Besides, the CT’s poloidal magnetic field topologies are well represented. It was very interesting to check our methods for the cases when aspect ratio tends to unity (zero tokamak whole). A good fulfillment of the boundary condition is achieved.

关键词： Relaxed Plasma State compact tokamaks

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