RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX SUR LE CONFINEMENT ET LE CHAUFFAGE DU PLASMA DANS LE TOKAMAK DE FONTENAY-AUX-ROSES (TFR)

Résumé
Le Tokamak TFR (R = 98 cm ; a = 20 cm ; B_T = 60 kG ; I_p = 400 kA) a permis d'atteindre en chauffage ohmique les performances maximales suivantes : T_e = 2,5 keV ; T_i = 1,2 keV ; τ = 20 ms ; nτ = 2 x 10¹² cm^-3.s. Le bilan de puissance électronique conduit à distinguer trois zones dans le plasma : 1) La zone centrale limitée par la surface magnétique où q = 1, qui est le siège de disruptions de type MHD ; 2) La zone intermédiaire limitée par q = 1 et q = 2, qui est dominée par une forte conductivité thermique, interprétable par l'instabilité de dérive en électrons piégés ; 3) La zone périphérique où rayonnent les impuretés légères, mais où une part importante de la puissance est dissipée par une forte conduction. Le bilan de puissance ionique est encore imprécis, le coefficient de conduction thermique pour les ions est environ égal à 2 fois la valeur néoclassique. Un puissant chauffage (600 kW) par injection de neutres (D_o ou H_o de 35 keW) a permis d'atteindre 2 keV pour les ions et d'entrer ainsi dans le régime non collissionnel. L'échauffement est homogène dans toute la section du plasma et croît proportionnellement à la puissance injectée. La non-croissance de la température électronique n'est pas clairement expliquée.

Abstract
TFR is a Tokamak device (R = 98 cm ; a = 20 cm ; B_T = 60 kG ; I_p = 400 kA). The best plasma characteristics obtained with ohmic heating are : T_e = 2,5 keV ; T_i = 1,2 keV ; τ = 20 ms ; nτ = 2 x 10¹² cm^-3.s. The electron power balance involves three regions in the plasma : 1) The central region, inside the q = 1 magnetic surface, which is dominated by MHD internal disruptions ; 2) The gradient region, between the q = 1 and q = 2 magnetic surfaces, which is dominated by a non classical heat conductivity. The latter could be interpreted by the dissipative trapped electron drift mode ; 3) The outer shell in which radiate the light impurities, and where the conduction is non classical. The ion power balance is still inaccurate ; the ionic heat transport coefficient is about twice the neoclassical value. A powerful neutral heating (600 kW-D_o or H_o-35 keV) increases the ion temperature up to 2 keV and the plasma enters into the so called collision less regime. The heating is homogeneous through the plasma section, and the ion temperature increases linearly with the neutral injected power. The non increasing of electron temperature is unexplained yet.