Sistema de Deteção das Oscilações MHD no Tokamak TCABR - Olschewski, Erich Arturo Saettone (2000)
Um sistema de bobinas de Mirnov foi construído, calibrado e utilizado para a análise das descargas de plasma no tokamak TCABR. Este sistema é composto de 22 bobinas magnéticas que foram instaladas ao redor de uma seção transversal no interior da câmara de vácuo do TCABR, tendo-se em conta os efeitos produzidos pela geometria toroidal do sistema. Cuidados especiais foram tomados para proteger os enrolamentos das bobinas com relação a ação do plasma, e também para evitar que correntes de Foucault viessem a comprometer o funcionamento do sistema. Para este diagnóstico também foi construído um sistema eletrônico específico para a filtragem e amplificação dos sinais das bobinas, para serem, depois, digitalizadas pelo sistema VME e gravados através do sistema de aquisição de dados do TCABR. Foi desenvolvido, também, um programa para a análise destes dados, baseados no processo da análise de Fourier, de forma a permitir a identificação dos modos de perturbação MHD presentes nas descargas do TCABR. Com esse sistema de deteção colocado em operação, foi então possível investigar as descargas de plasma do TCABR para dois regimes de operação: descargas de 'run-away' e plasma resistivo. Nas descargas com elétrons fugitivos 'run-away', foram observadas estruturas nos sinais de tensão de enlace, H alfa, raios-X duros e bobinas de Mirnov, bastante correlacionados entre si. Nas descargas com plasma resistivo, foi observado que as oscilações de Mirnov no tokamak TCABR possuem freqüências no intervalo de 10 kHz - 15 kHz. Em algumas das descargas também foram observadas correlações entre os sinais de emissão de raios-X duros e as oscilações de Mirnov, bem como correlações entre as flutuações da densidade de partículas e as oscilações de Mirnov. Experimentos com deslocamento horizontal da coluna de plasma permitiram observar como variava o comportamento das amplitudes dos sinais das bobinas de Mirnov. Também foram estudadas algumas descargas disruptivas com plasma resistivo no limite de altas densidades. Pode-se analisar as oscilações de Mirnov e os modos de perturbação antes da ocorrência de disrupturas. Observou-se, por exemplo, que o modo precursor m = 3 é predominante ao longo da descarga mas, antes da disruptura, os modos m = 1, 2, 3 e 4 passam a ser dominantes. Nesta situação a velocidade angular das ilhas magnéticas foi determinada como sendo de 5000 rad/s. Finalmente, utilizaram-se os sinais do sistema de bobinas de Mirnov para algumas análises preliminares envolvendo descargas resistivas com ondas de Alfvèn. Foi observado, por exemplo, que depois de 3 ms de serem ligadas as antenas de Alfvèn, as oscilações de Mirnov geralmente crescem em amplitude enquanto diminuem em freqüência, mantendo-se assim até o final da descarga.