Комплекс диагностик томсоновского рассеяния на токамаке ТРТ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обсуждается система диагностик томсоновского рассеяния центральной, краевой и диверторной областей плазмы токамака с реакторными технологиями. Приводится обоснование и выбор технических решений, обсуждается состав диагностического комплекса томсоновского рассеяния, а также оценка точности измерения электронной температуры и концентрации плазмы, в центральной краевой и диверторной областях токамака ТРТ. Особое внимание уделено обеспечению работоспособности предлагаемой диагностики в реакторном режиме работы токамака и результатам тестирования диагностического оборудования в экспериментах на токамаке “Глобус-М2”.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Е. Мухин

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. Ю. Толстяков

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Г. С. Курскиев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. С. Жильцов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. В. Ермаков

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. Е. Ткаченко

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Н. Коваль

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Соловей

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. А. Александров

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. В. Николаев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. А. Антропов

Акционерное общество “НИИЭФА им. Д.В. Ефремова”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. В. Бондарь

Акционерное общество “НИИЭФА им. Д.В. Ефремова”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. В. Кедров

Акционерное общество “НИИЭФА им. Д.В. Ефремова”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Т. А. Марченко

Акционерное общество “НИИЭФА им. Д.В. Ефремова”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Ф. Корнев

ООО “Лазеры и оптические системы”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. М. Макаров

ООО “Лазеры и оптические системы”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. Л. Богачев

ООО “Спектрал-Тех”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. С. Самсонов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. Г. Гук

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. Н. Климов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. П. Смирнова

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. В. Сотников

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Г. Раздобарин

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Н. Баженов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. В. Бочаров

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Бочарников

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. М. Букреев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. М. Дмитриев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. И. Елец

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. Б. Терещенко

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Л. А. Варшавчик

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. П. Чернаков

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

П. А. Панкратьев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Г. В. Марчий

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. Минбаев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

К. О. Николаенко

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. А. Кунгурцев

ООО “Спектрал-Тех”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. В. Сахаров

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Ю. В. Петров

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Н. Мокеев

Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии “Росатом” “Проектный центр ИТЭР”

Email: e.mukhin@mail.ioffe.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Mukhin E., Vukolov K., Semenov V., Tolstyakov S., Kochergin M., Kurskiev G., Podushnikova K., Razdobarin A., Gorodetsky A., Zalavutdinov R., Bukhovets V., Zakharov A., Bulovich S., Veiko V., Shakshno E. // Nucl. Fusion. 2009. V. 49. P. 085032. https://doi.org/10.1088/0029-5515/49/8/085032
  2. Mukhin E. E., Semenov V. V., Razdobarin A. G., Tolstyakov S. Yu., Kochergin M. M., Kurskiev G. S., Podushnikova K. A., Masyukevich S. V., Kirilenko D. A., Sitni-kova A. A., Chernakov P. V., Gorodetsky A. E., Bukhovets V. L., Zalavutdinov R. Kh., Zakharov A. P., Arkhipov I. I., Khimich Yu.P., Nikitin D. B., Gorshkov V. N., Smirnov A. S., Chernoizumskaja T. V., Khilkevitch E. M., Bulovich S. V., Voitsenya V. S., Bondarenko V. N., Konovalov V. G., Ryzhkov I. V., Nekhaieva O. M., Skorik O. A., Vukolov K. Yu., Khripunov V. I., Andrew P. // Nucl. Fusion. 2012. V. 52. P. 013017. https://doi.org/10.1088/0029-5515/52/1/013017
  3. Nemov A., Modestov V., Buslakov I., Loginov I., Ivashov I., Lukin A., Borovkov A., Kochergin M., Mukhin E., Litvinov A., Koval A., Tolstyakov S., Andrew P. // Fusion Eng. Des. 2014. V. 89. P. 1241—1245. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2014.04.008
  4. Razdobarin A. G., Dmitriev A. M., Bazhenov A. N., Bukreev I. M., Kochergin M. M., Koval A. N., Kurskiev G. S., Litvinov A. E., Masyukevich S. V., Mukhin E. E., Samsonov D. S., Semenov V. V., Tolstyakov S. Yu., Andrew P., Bukhovets V. L., Gorodetsky A. E., Markin A. V., Zakharov A. P., Zalavutdinov R. Kh., Chernakov P. V., Chernoizumskaya T. V., Kobelev A. A., Miroshnikov I. V., Smirnov A. S. // Nucl. Fusion. 2015. V. 55. P. 093022. https://doi.org/10.1088/0029-5515/55/9/093022
  5. Bukreev I. M., Mukhin E. E., Bulovich S. V., Matyushenkov A. A., Babinov N. A., Dmitriev A. M., Litvinov A. E., Razdobarin A. G., Samsonov D. S., Varshavchick L. A., Zatilkin P. A. // J. Phys.: Confer. Ser. 2019. V. 1400. P. 077040. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1400/7/077040
  6. Kobelev A., Babinov N., Barsukov Yu., Chernoizumskaya T., Dmitriev A., Mukhin E., Razdobarin A., Smirnov A. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 013504. https://doi.org/10.1063/1.5051314
  7. Varshavchik L. A., Babinov N. A., Zatylkin P. A., Chironova A. A., Lyullin Z. G., Chernakov A. P., Dmitriev A. M., Bukreev I. M., Mukhin E. E., Razdobarin A. G., Samsonov D. S., Senitchenkov V. A., Tolstyakov S. Yu., Serenkov I. T., Sakharov V. I. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 025005. https://doi.org/10.1088/1361-6587/abca7e
  8. Babinov N. A., Razdobarin A. G., Bukreev I. M., Kirilenko D. A., Lyullin Z. G., Mukhin E. E., Sitnikova A. A., Varshavchik L. A., Zatylkin P. A., Putrik A., Klimov N. S., Kovalenko D. V., Zhitlukhin A. M., Morgan T., Brons S., De Temmerman G., Serenkov I. T., Sakharov V. I., Bulovich S. V., Gorodetsky A. E., Zalavutdinov R. Kh. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 126004. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac8b1f
  9. Mukhin E. E., Nelyubov V. M., Yukish V. A., Smirnova E. P., Solovei V. A., Kalinina N. K., Nagaitsev V. G., Valishin M. F., Belozerova A. R., Enin S. A., Borisov A. A., Deryabina N. A., Khripunov V. I., Portnov D. V., Babinov N. A., Dokhtarenko D. V., Khodunov I. A., Klimov V. N., Razdobarin A. G., Alexandrov S. E., Kempenaars M. // Fusion Eng. Des. 2022. V. 176. P. 113017. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2022.113017
  10. Samsonov D., Tereschenko I., Mukhin E., Gubal A., Kapustin Yu., Filimonov V., Babinov N., Dmitriev A., Nikolaev A., Komarevtsev I., Koval A., Litvinov A., Marchii G., Razdobarin A., Snigirev L., Tolstyakov S., Marinin G., Terentev D., Gorodetsky A., Zalavutdinov R., Markin A., Bukhovets V., Arkhipushkin I., Borisov A., Khripunov V., Mikhailovskii V., Modestov V., Kirienko I., Buslakov I., Chernakov P., Mokeev A., Kempenaars M., Shigin P., Drapiko E. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 086014. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac544d
  11. Курскиев Г. С., Мухин Е. Е., Коваль А. Н., Жильцов Н. С., Соловей В. А., Толстяков С. Ю., Ткаченко Е. Е., Раздобарин А. Г., Дмитриев А. М., Корнев А. Ф., Макаров А. М., Горшков А. В., Асадулин Г. М., Кукушкин А. Б., Сдвиженский П. А., Чернаков П. В. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 711. https://doi.org/10.31857/S0367292122100134
  12. Мухин Е. Е., Толстяков С. Ю., Курскиев Г. С., Жильцов Н. С., Коваль А. Н., Соловей В. А., Горбунов А. В., Горшков А. В., Асадулин Г. М., Корнев А. Ф., Макаров А. М., Богачев Д. Л., Бабинов Н. А., Самсонов Д. С., Раздобарин А. Г., Баженов А. Н., Букреев И. М., Дмитриев А. М., Елец Д. И., Сениченков В. А., Терещенко И. Б., Варшавчик Л. А., Ходунов И. А., Чернаков Ан.П., Марчий Г. В., Николаенко К. О., Ермаков Н. В. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 722. https://doi.org/10.31857/S0367292122100146
  13. Kurzan B., Lohs A., Sellmair G., Sochor M. and ASDEX Upgrade team. // J. Instrumentation. 2021. V. 16. P. C09012.
  14. Glass F., Carlstrom T. N., Du D., McLean A.G., Taussig D. A., Boivin R. L. // Rev. Sci. Instrum. 2016. V. 87. P. 11E508. https://doi.org/10.1063/1.4955281
  15. Hawke J., Scannell R., Harrison J., Huxford R., Bohm P. // J. Instrumentation. 2013. V. 8. P. C11010.
  16. Bassan M. Performance analysis of the 55.C1 CPTS Diagnostic. https://user.iter.org/default.aspx?uid=UG2AFL, https://www.cherab.info/demonstrations/demonstrations.html#creating-plasmas.
  17. Kurskiev G. S., Sdvizhenskii P. A., Bassan M., Andrew P., Bazhenov A. N., Bukreev I. M., Chernakov P. V., Kochergin M. M., Kukushkin A. B., Kukushkin A. S., Mukhin E. E., Razdobarin A. G., Samsonov D. S., Semenov V. V., Tolstyakov S. Yu., Kajita S., Masyukevich S. // Nucl. Fusion. 2015. V. 55. 5. https://doi.org/ 10.1088/0029-5515/55/5/053024
  18. Kukushkin A. S., Kukushkin A. B. On the calculation of Bremsstrahlung from ITER divertor. https://user.iter.org/default.aspx?uid=3338YT.
  19. Леонов В. М., Коновалов С. В., Жоголев В. Е., Кавин А. А., Красильников А. В., Куянов А. Ю., Лукаш В. Э., Минеев А. Б., Хайрутдинов Р. Р. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 986. https://doi.org/10.31857/S0367292121120040
  20. Mukhin E. E., Kurskiev G. S., Gorbunov A. V., Samsonov D. S., Tolstyakov S. Yu., Razdobarin A. G., Babinov N. A., Bazhenov A. N., Bukreev I. M., Dmitriev A. M., Elets D. I., Koval A. N., Litvinov A. E., Masyukevich S. V., Senitchenkov V. A., Solovei V. A., Tereschenko I. B., Varshavchik L. A., Kukushkin A. S., Khodunov I. A., Levashova M. G., Lisitsa V. S., Vukolov K. Yu., Berik E. B., Chernakov P. V., Chernakov Al.P., Chernakov An.P., Zatilkin P. A., Zhiltsov N. S., Krivoruchko D. D., Skrylev A. V., Mokeev A. N., Andrew P., Kempenaars M., Vayakis G., Walsh M. J. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 086052. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab1cd5
  21. Smith O. R.P., Gowers C., Nielsen P., Salzmann H. // Rev. Sci. Instrum. 1997. V. 68. P. 725. https://doi.org/10.1063/1.1147686
  22. Mukhin E. E., Pitts R. A., Andrew P., Bukreev I. M., Chernakov P. V., Giudicotti L., Huijsmans G., Kochergin M. M., Koval A. N., Kukushkin A. S., Kurskiev G. S., Litvinov A. E., Masyukevich S. V., Pasqualotto R., Razdobarin A. G., Semenov V. V., Tolstyakov S. Yu., Walsh M. J. // Nucl. Fusion. 2014. V. 54. P. 043007. https://doi.org/10.1088/0029-5515/54/4/043007
  23. Kurskiev G. S., Chernakov Al.P., Solovey V. A., Tolstyakov S. Yu., Mukhin E. E., Koval A. N., Bazhenov A. N., Aleksandrov S. E., Zhiltsov N. S., Senichenkov V. A., Lukoyanova A. V., Chernakov P. V., Varfolomeev V. I., Gusev V. K., Kiselev E. O., Petrov Yu.V., Sakharov N. V., Minaev V. B., Novokhatsky A. N., Patrov M. I., Gorshkov A. V., Asadulin G. M., Belabas I. S. // Nuclear Inst. Methods in Phys. Res. A. 2020. V. 963. P. 163734. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.163734
  24. Zhiltsov N. S., Kurskiev G. S., Mukhin E. E., Solovey V. A., Tolstyakov S. Yu., Aleksandrov S. E., Bazhenov A. N., Chernakov Al.P. // Nuclear Inst. Methods in Phys. Res. A. 2020. V. 976. P. 164289. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164289
  25. Жильцов Н. С., Курскиев Г. С., Соловей В. А., Гусев В. К., Кавин А. А., Киселёв Е. О., Минаев В. Б., Мухин Е. Е., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Солоха В. В., Новохацкий А. Н., Ткаченко Е. Е., Толстяков С. Ю., Тюхменева Е. А. // Письма в ЖТФ. 2023. Т. 49. С. 13.
  26. Kurskiev G. S., Zhiltsov N. S., Koval A. N., Kornev A. F., Makarov А. М., Mukhin E. E., Petrov Yu.V., Sakharov N. V., Solovey V. A., Тkachenko Е. Е., Tolstyakov S. Yu., Chernakov P. V. // Tech. Phys. Lett. 2022. V. 48. P. 78. https://doi.org/10.21883/TPL.2022.15.54273.19019
  27. Асадулин Г. М., Баженов А. Н., Бельбас И. С., Горшков А. В., Коваль А. Н., Курскиев Г. С., Соловей В. А., Солоха В. В., Чернаков Ал.П. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2019. Т. 42. С. 89. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2019-42-1-89-94
  28. Ritt S., Dinapoli R., Hartmann U. // Nuclear Inst. Methods in Phys. Res. A. 2010. V. 623. P. 486. https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.03.045
  29. Kornev A. F., Davtian A. S., Kovyarov A. S., Makarov A. M., Oborotov D. O., Pokrovskii V. P., Porozov A. A., Sobolev S. S., Stupnikov V. K., Kurskiev G. S., Mukhin E. E., Tolstyakov S. Yu., Andrew P., Kempenaars M., Vayakis G., Walsh M. // Fusion Eng. Design. A. 2019. V. 146. P. 1019. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2019.01.147
  30. Annex 1 to DTS DDD (UVFXVC). https://user.iter.org/?uid=UVFXVC&version=v1.0.
  31. Makarov A. M., Kornev A. F., Katsev Yu.V., Stupnikov V. K. // Appl. Optics. 2021. V. 60. P. 547. https://doi.org/10.1364/AO.41290
  32. ITER System Requirements Document for diagnostics (SRD-55) from DOORS (Dynamic Object-Oriented Requirements System). https://user.iter.org/default.aspx?uid=28B39L.
  33. Litaudon X., Barbato E., Becoulet A., Doyle E. J., Fujita T., Gohil P., Imbeaux F., Sauter O., Sips G. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2024. V. 46. P. A19.
  34. Boyer M. D., Battaglia D. J., Mueller D., Eidietis N., Erickson K., Ferron J., Gates D. A., Gerhardt S., Johnson R., Kolemen E., Menard J., Myers C. E., Sabbagh S. A., Scotti F., Vail P. // Nucl. Fusion. 2018. V. 58. P. 036016. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aaa4d0
  35. Красильников А. В., Коновалов С. В., Бондарчук Э. Н., Мазуль И. В., Родин И. Ю., Минеев А. Б., Кузьмин Е. Г., Кавин А. А., Карпов Д. А., Леонов В. М., Хайрутдинов Р. Р., Кукушкин А. С., Портнов Д. В., Иванов А. А., Бельченко Ю. И., Денисов Г. Г. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 970. https://doi.org/10.31857/S0367292121110196
  36. Lee J.-H., Lee S. J., Kim H. J., Hahn S. H., Yamada I., Funaba H. // Fusion Eng. Design. 2023. V. 190. P. 113532. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2023.113532
  37. Laggner F. M., Diallo A., LeBlanc B.P., Rozenblat R., Tchilinguirian G., Kolemen E. and NSTX-U Team // Rev. Sci. Instrum. 2019. V. 90. P. 043501. https://doi.org/10.1063/1.5088248
  38. Rozenblat R., Kolemen E., Laggner F. M., Freeman C., Tchilinguirian G., Sicht P., Zimmer G. // Fusion Sci. Technol. 2019. V. 75. P. 835. https://doi.org/10.1080/15361055.2019.1658037
  39. Hammond K. C., Laggner F. M., Diallo A., Doskoczynski S., Freeman C., Funaba H., Gates D. A., Rozenblat R., Tchilinguirian G., Xing Z., Yamada I., Yasuhara R., Zimmer G., Kolemen E. // Rev. Sci. Instrum. 2021. V. 92. P. 063523. https://doi.org/10.1063/5.0041507
  40. Yamada I., Funaba H., Lee J.-H., Huang Y., Liu C. // Plasma Fusion Res. 2022. V. 17. P. 2402061. https://doi.org/10.1585/pfr.17.2402061
  41. Shibaev S., Naylor G., Scannell R., McArdle G.J., Walsh M. J. // 17th IEEE-NPSS Real Time Conf. Lisbon, Portugal. 2010. P. 1. https://doi.org/10.1109/RTC.2010.5750394
  42. Shibaev S., Naylor G., Scannell R., McArdle G.J., O’Gorman T., Walsh M. J. // Fusion Eng. Design. 2010. V. 85. P. 683. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2010.03.035
  43. Arnichand H., Andrebe Y., Blanchard P., Antonioni S., Couturier S., Decker J., Duval B. P., Felici F., Galperti C., Isoz P.-F., Lavanchy P., Llobet X., Marletaz B., Marmillod P., Masur J. // J. Instrumentation. 2019. V. 14. P. C09013. https://doi.org/10.1088/1748-0221/14/09/C09013
  44. Carlstrom T. N., Campbell G. L., DeBoo J.C., Evanko R., Evans J., Greenfield C. M., Haskovec J., Hsieh C. L., McKee E., Snider R. T., Stockdale R., Trost P. K., Thomas M. P. // Rev. Sci. Instrum. 1992. V. 63. P. 4901. https://doi.org/10.1063/1.1143545.25
  45. Курскиев Г. С., Сахаров Н. В., Щёголев П. Б., Бахарев Н. Н., Киселев E. O., Авдеева Г. Ф., Гусев В. K., Ибляминова A. Д., Минаев В. Б., Мирошников И. В., Патров M. И., Петров Ю. В., Тельнова А. Ю., Толстяков С. Ю., Токарев В. А. // Вопр. атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2016. Т. 39. С. 86. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2016-39-4-86-94
  46. Kadziela M., Jablonski B., Perek P., Makowski D. // J. Fusion Energy. 2020. V. 39. P. 261.
  47. Ермаков Н. В., Жильцов Н. С., Курскиев Г. С., Мухин Е. Е., Толстяков С. Ю., Ткаченко Е. Е., Соловей В.А., Николаенко К. О., Коваль А. Н., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Бочаров И. В., Рожанский В. А., Сениченков И. Ю., Долгова К. В. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. C.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение схем зондирования систем томсоновского рассеяния токамака ТРТ: схемы проведения лазерного пучка из патрубка 8 в патрубок 13 и сбора излучения через патрубок 9, а также лучи системы сбора из патрубка 13 для хорды 1 диверторного патрубка 16 (вид сверху) (а). Цифры соответствуют большому радиусу токамака: 2777 мм = r + 1.1a (r/a=1.1); 2720 мм = r + a (r/a = 1); 2634 мм = r + 0.85a (r /a = 0.85); 1979 мм = r — 0,3a (r/a = –0.3); тоже в 3-мерной геометрии (б); вырезы на выходе в экваториальных патрубков 8, 9 и 13, обведены красными линиями (в); хорды зондирования в полоидальной плоскости диверторного патрубка 16 (г).

Скачать (324KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Конфигурация спектральных каналов фильтрового полихроматора для диагностики центральной и краевой плазмы в сравнении со спектром тормозного и линейчатого фонового излучения плазмы, рассчитанного в коде Cherab командой томсоновского рассеяния центральной плазмы (CPTS) ИТЭР [16]. Расчет выполнен для первого зеркала системы сбора CPTS при использовании первой стенки из бериллия.

Скачать (61KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Распределение чувствительности по спектральным каналам, оптимизированное при оценке ошибок. Расчет проводился в предположении значения квантового выхода 0.42 (1051.5 нм), 0.68 (1027 нм), 0.78 (985 нм), 0.91 (884.25 нм), 0.93 (776, 647, 562 нм), что соответствует лучшим показателям, достигнутым производителями кремниевых ЛФД фирмами Hamamatsu, Excelitas, Ioffe-APD.

Скачать (184KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сравнение рассчитанных сигналов рассеяния в сравнении с уровнем фона в зависимости от Te. Сплошными линиями на рисунках (а), (б) и (в) показан сигнал ТР в спектральном канале, а штриховая линия такого же цвета соответствует уровню фонового сигнала в этом канале. Уровень тормозного излучения рассчитан для хордовых измерений и включает в себя совокупность сигналов из разных областей плазмы с разной температурой для разряда ТРТ [35] с 10% содержанием лития при ⟨ne⟩ = 2·1020 м−3: (а) для центральной системы в сравнении с фоном (E1064нм = 2.4 Дж, ne = 1∙1019 м−3); (б) для краевой систем в сравнении с фоном (E1064нм = 4,8 Дж, ne = 0.5∙1019 м−3); (в) для диверторной системы в сравнении с фоном (E1064нм = 1.5 Дж, ne = 1∙1019 м−3); (г) фон характерный для диагностик в области дивертора ТРТ.

Скачать (449KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Ожидаемая погрешность измерения Te и ne для: (а) центральной (EL = 2.4 Дж, ne = 1∙1019 м−3); (б) краевой (EL = 4.8 Дж, ne = 0,5∙1019 м−3); (в) диверторной плазмы (EL = 1.5 Дж, ne = 1∙1019 м−3).

Скачать (254KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Геометрия сбора рассеянного излучения с хорды зондирования № 1, расположенной вдоль сепаратрисы. Приведенные кривые проекции на полоидальную плоскость в тороидальной системе координат оптических осей системы сбора из разных точек хорды зондирования важны для корректной оценки фонового излучения. Кривые проекции представляют собой группу точек пересечения хордами зондирования всех полоидальных сечений.

Скачать (207KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Характеристики спектральных каналов полихроматора системы ТР и контуры линии томсоновского рассеяния. Относительная чувствительность спектральных каналов на разных лазерных длинах волн показано прямоугольниками разной высоты. При расчете чувствительности делалась нормировка на одинаковую энергию лазеров, учитывая уменьшение количества более коротковолновых фотонов на единицу лазерной энергии: (а) относительное расположение набора спектральных каналов и томсоновских контуров линий на длинах волн 1064, 1047 нм для электронных температур 0,3, 5, 50, 500 и 2000 эВ; (б) относительное расположение набора спектральных каналов и томсоновских контуров линий на длинах волн 1064, 946 и 532 нм для электронных температур 0.05, 5, 10, 25 и 50 кэВ.

Скачать (112KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Вклад шума, определяемого светом плазмы в погрешность измерения сигнала ТР в зависимости от интенсивности сигнала в ходе плазменного эксперимента на установке “Глобус-М2” по сравнению с различными видами предусилителей (показано линиями) [23].

Скачать (90KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Набор из 10 фильтровых полихроматоров томсоновского рассеяния, смонтированных в стандартную 19-дюймовую стойку.

Скачать (136KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Амплитуда сигнала как функция температуры окружающей среды. Красные точки — нагрев, черные — охлаждение предусилителя с электронной компенсацией термодрейфа, измеренного при коэффициенте усиления ЛФД M = 75 (для 20 °C).

Скачать (72KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Лазеры работающие на длине волны 1064 нм (слева) и 1047 нм (справа) при работе в составе диагностического комплекса ТР центральной плазмы токамака “Глобус-М2”.

Скачать (195KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Выходная энергия в импульсе лазера Nd: YLF с длиной волны 1047 нм. За 100 миллионов импульсов наработки энергия выходного импульса снизилась на ~9% с 2.0 до 1.85 Дж.

Скачать (80KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Основные параметры эксперимента для двух разрядов токамака “Глобус-М2”: разряда № 42613 с включенной системой управления концентрацией и контрольного разряда № 42611 без управления: (а) интегральная концентрация, полученная с помощью СВЧ-интерферометра (1, 3) и методом ТР (2, 4), 5 — ток плазмы; (б) измеренная локальная концентрация neR=49: выход ЦАП в режиме реального времени (1) и результаты постобработки (2), 3 — заданная программа управления концентрацией, 4 — разность заданного и измеренного значений, вертикальными линиями показаны моменты зондирования; (в) напряжение на пьезоклапане: 1 — в цепи обратной связи, 2 — на вспомогательном клапане. Область серого цвета — мертвая зона клапана. Суммарная интенсивность излучения линий H и D в разряде № 42613: 3 — для хорды наблюдения, направленной на капилляр газонапуска, 4 — для фонового сигнала [25].

Скачать (145KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Результаты измерения электронной температуры диверторной плазмы в одной пространственной точке, проведенные в интервале времени с 166 до 196 мс, в процессе смещения плазменного шнура по диагонали вверх относительно точки измерения.

Скачать (71KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024