Linhas de campo magnÃtico caÃticas em tokamak.

AUTOR(ES)

Kroetz, Tiago

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Investigamos nesta dissertaÃÃo o comportamento das linhas de campo magnÃtico caÃticas em tokamaks. Estas linhas surgem devido à perturbaÃÃes ressonantes com os campos magnÃticos de equilÃbrio, que podem aparecer naturalmente no plasma ou serem produzidas devido à aÃÃo externa. Produzimos numericamente esta perturbaÃÃo simulando a aÃÃo de um dispositivo chamado limitador magnÃtico ergÃdico (LME). A motivaÃÃo para esta investigaÃÃo de linhas caÃticas à um possÃvel melhoramento no confinamento do plasma em tokamaks e um maior controle da interaÃÃo plasma-borda. Tratamos, primeiramente neste trabalho, a configuraÃÃo de equilÃbrio dos campos magnÃticos. Em seguida aplicamos o formalismo hamiltoniano para descrevermos o traÃado das linhas de campo na configuraÃÃo de equilÃbrio. Obtivemos tambÃm a hamiltoniana total do sistema sob a perturbaÃÃo gerada pelo LME. AtravÃs das equaÃÃes de Hamilton para o sistema perturbado escrevemos as equaÃÃes de um mapa estroboscÃpico que fornecem as coordenadas canÃnicas da linha de campo na posiÃÃo de cada anel do LME. A partir do mapa estroboscÃpico traÃamos diversos mapas de Poincarà para diferentes modos ressonantes perturbados e intensidades de perturbaÃÃo. Explicamos a formaÃÃo das cadeias de ilhas, os fenÃmenos de reconexÃo e bifurcaÃÃo e identificamos e caracterizamos a existÃncia de linhas de campo caÃticas no tokamak devido à perturbaÃÃo. O escape destas linhas de campo magnÃtico para a borda do tokamak tambÃm foi estudado. Para isso, foram obtidos os mapas de conexÃo, bacias de escape e os "footprints". Estes fornecem, respectivamente, o nÃmero de voltas que uma dada linha de campo magnÃtico percorre no torÃide atà alcanÃar a parede, a localizaÃÃo das linhas ao chegarem na parede, assim como as impressÃes deixadas pelas linhas nas paredes. Estas impressÃes consistem numa distribuiÃÃo de manchas nas paredes do torÃide, fornecendo um padrÃo de escape nÃo uniforme com uma estrutura complexa.

ASSUNTO(S)

caos equilÃbrio de plasmas campos magnÃticos limitadores (reatores de fusÃo) controle de plasmas fÃsica de plasmas processos ergÃdicos dispositivos tokamak

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