Estudios de turbulencia y transporte en el plasma ECRH del stellarator SCR-1

Abstract

Este informe de investigación tiene como objetivo principal caracterizar el transporte y la turbulencia de partículas, además de controlar la corriente eléctrica en las bobinas del stellarator SCR-1 y optimizar el calentamiento del plasma. Para ello, se estableció la naturaleza de las turbulencias y su control mediante campos eléctricos externos, se desarrolló un sistema de conversión de energía para regular la corriente y se diseñó una antena para optimizar la deposición de energía en el plasma. La metodología empleada incluye el uso de la sonda de Langmuir para medir parámetros del plasma como el potencial flotante y la corriente de saturación iónica. Además, se introdujo experimentalmente un electrodo para generar un campo eléctrico externo en el plasma y se realizaron simulaciones con BS-SOLCTRA para el campo magnético helicoidal. Se diseñó un convertidor de energía para asegurar un suministro eléctrico eficiente y seguro. Los resultados mostraron que la implementación de un campo eléctrico radial en el borde del plasma puede inducir un flujo poloidal cizallado, que suprime la turbulencia en esa región. El convertidor de buck fue catalogado como crucial para la regulación precisa y estable de la corriente en las bobinas. Se dimensionaron los componentes electrónicos para manejar las especificaciones de corriente y voltaje requeridas. Se diseñó una antena Vlasov modificada, la cual demostró, en las simulaciones, que la nueva configuración de la antena Vlasov mejoró la distribución de las ondas electromagnéticas en la cámara de vacío del SCR-1.