Simulación de escenarios de calentamiento por microondas para conocer las condiciones de la propagación de ondas de Bernstein electrónicas en el plasma del stellarator SCR-1
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| Formato: | tesis de maestría |
| Fecha de Publicación: | 2024 |
| Descripción: | El Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones del Tecnológico de Costa Rica alberga al Stellarator de Costa Rica 1 (SCR-1), el primer stellarator modular en Latinoamérica. Enfocado en la investigación de nuevas estrategias del calentamiento del plasma, actualmente se concentra en la generación de ondas de Bernstein electrónicas para alcanzar densidades electrónicas elevadas, con campos magnéticos bajos. Este enfoque ha demostrado ser efectivo en otros dispositivos de confinamiento magnético en la comunidad de fusión. El propósito de este trabajo es definir las características del plasma, el dispositivo de confinamiento magnético y la radiación incidente necesarios para la generación de ondas de Bernstein electrónicas en el plasma del SCR-1. La caracterización del SCR-1 comenzó con un análisis detallado de sus componentes y su proceso de descarga. Utilizando mediciones directas con la sonda simple de Langmuir, se obtuvieron perfiles radiales de densidad y temperatura electrónicas. Los resultados indicaron que la densidad electrónica máxima se mantuvo dentro de los límites teóricos, mientras que el código VMEC reveló un equilibrio magnetohidrodinámico con un bajo parámetro beta y una estabilidad lineal determinada mediante el criterio de Mercier. Se evaluó la viabilidad de las ondas de Bernstein electrónicas mediante simulaciones en tres escenarios de calentamiento diferentes, utilizando el código IPF-FDMC. Las simulaciones se basaron en las características del SCR-1 y ajustaron la densidad electrónica para lograr un plasma sobredenso. Se determinó que la curvatura del plasma y las longitudes de escala característica influyen en la conversión O-X del plasma del SCR-1, alcanzando un máximo del 63 % de conversión. Sin embargo, se identificaron dos de los tres mecanismos de amortiguamiento que podrían afectar la conversión X-B, donde está la conversión SX-FX, colisiones electrónicas y el calentamiento electrónico estocástico. Estos factores podrían reducir significativamente la porción del modo extraordinario lento, posiblemente impidiendo la generación del modo de Bernstein. |
| País: | Kérwá |
| Institución: | Universidad de Costa Rica |
| Repositorio: | Kérwá |
| Lenguaje: | Español |
| OAI Identifier: | oai:kerwa.ucr.ac.cr:10669/91317 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10669/91317 |
| Palabra clave: | Física |