Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 11: Poster: Hochtemperaturplasmen: Theorie und Simulation

P 11.6: Poster

Dienstag, 29. März 2011, 17:00–19:00, Foyer

Simulation von Doppler-Reflektometrie in turbulenten Plasmen — •Carsten Lechte — Institut für Plasmaforschung, Universität Stuttgart

Doppler-Reflektometrie ist eine Mikrowellendiagnostik zur Messung von Dichtefluktuationen und Flussgeschwindigkeiten im Plasma. Die Welle wird an der Cutoff-Schicht gestreut und Doppler-verschoben.

Um aus der rückgestreuten Leistung die Fluktuationsstärke zu ermitteln, muss die Streueffizienz bekannt sein. Sie hängt stark von den Plasmaparametern im Streuvolumen ab, und ist bei starken Fluktuationen nichtlinear. Daher sind quantitative Untersuchungen nur mit Hilfe von 2D- oder 3D-Simulationen der Maxwell-Gleichungen im Plasma möglich.

Mit dem Finite-Differenzen-Code IPF-FD3D werden alle Aspekte der Wellenausbreitung eines synthetischen Doppler-Reflektometers an Fusionsplasmen simuliert. Insbesondere wird untersucht, unter welchen Bedingungen die Bestimmung des absoluten Wellenzahlspektrums der turbulenten Dichtefluktuationen möglich ist. Dazu ist es nötig, sowohl das poloidale Wellenzahlspektrum zu berücksichtigen, welches durch die Streuung direkt gemessen wird, als auch das radiale Spektrum, welches die Messung indirekt beeinflusst.