ПРОЕКТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ТОМСОНОВСКОГО РАССЕЯНИЯ ДЛЯ ТОКАМАКА Т-15МД

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для измерения параметров электронной компоненты плазмы токамака Т-15МД готовится комплекс диагностик томсоновского рассеяния, позволяющий проводить исследования различных зон плазменного шнура. Данная работа посвящена разработке системы томсоновского рассеяния Т-15МД с вертикальным зондированием, которая дает информацию о параметрах плазмы вдоль вертикального диаметра плазменного шнура. Зондирование плазмы производится Nd:YAG-лазером с многопроходной системой ввода лазерного излучения в камеру токамака. Лазер работает на второй гармонике λ = 532 нм. Сбор рассеянного излучения осуществляется одним широкоугольным объективом. В систему регистрации свет передается оптоволоконным коллектором, состоящим из 159 оптоволоконных сборок размером 2 × 1 мм. Система регистрации состоит из трех узлов, каждый из которых включает в себя систему согласующей оптики и полихроматор с детектором. Регистрация спектра рассеяния осуществляется при помощи ЭОПа и CMOS-камеры. Для достижения высокого коэффициента пропускания света оптической системы диагностики был проведен детальный расчет параметров и конструкции каждого оптического узла: собирающего объектива, системы согласующей оптики и полихроматора. В сравнении с диагностикой томсоновского рассеяния Т-10 значительно улучшен коэффициент пропускания системы за счет тщательного подбора оптических материалов, а также новой конструкции системы согласующей оптики, состоящей в основном из зеркал. При помощи синтетической диагностики проведена оценка точности измерения температуры и плотности электронов. В качестве фона плазмы используются спектры плазмы из области лимитера Т-15МД. Система диагностики томсоновского рассеяния в плазме токамака Т-15МД с вертикальным зондированием позволит измерять электронную температуру с ошибкой менее 10% в диапазоне от 80 эВ до 6 кэВ при плотности электронов более 6 × 1018 м−3 в центральной области плазмы. На периферии ошибка <10% для диапазона 𝑇𝑒 от 100 эВ до 2 кэВ при 𝑛𝑒 > 1 × 1019 м−3. Пространственное разрешение диагностики составит ∼11 мм для центра плазменного шнура и ∼22 мм для периферийной области плазмы.

Об авторах

Д. С Панфилов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: Panfilov_DS@nrcki.ru
Москва, Россия

Г. М Асадулин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: 217508@mail.ru
Москва, Россия

И. С Бельбас

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Москва, Россия

А. В Горшков

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Москва, Россия

Список литературы

  1. Асадулин Г.М., Бельбас И.С., Горшков А.В. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2016. Т. 39. Вып. 2. С. 91.
  2. Панфилов Д.С., Горшков А.В., Асадулин Г.М., Бельбас И.С. Современные средства диагностики плазмы и их применение / Сб. тез. докл. XII конф. М. 16–18 декабря 2020. С. 26.
  3. Толпегина Ю.И., Горшков А.В., Асадулин Г.М., Бельбас И.С., Горбунов А.В., Криворучко Д.Д., Пшенов А.А. // Тез. докл. ХIX Всероссийской конф. Диагностика высокотемпературной плазмы, Сочи, 27 сентября – 1 октября, 2021 г. С. 142.
  4. Asadulin G.M., Bel’bas I.S., Gorshkov A.V. // Fusion Engineering and Design. 2022. Т. 177. С. 113066. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2022.113066
  5. Zhu Y.X., Zang Q., Chu W., Kantor M․Yu., Lin G.L., Ren M.F. // Fusion Engineering and Design. 2024. 208. 114696. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2024.114696
  6. Асадулин Г.М., Кирнева Н.А., Бельбас И.С., Горшков А.В., Панфилов Д.С., Крылов С.В., Немец А.Р., Сергеев Д.С., Соловьев Н.А. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. №. 2. С. 159. doi: 10.1134/S1063780X23602080
  7. O’Gorman Т., Mc Carthy P.J., Prunty S., Walsh М.J., Dunstan M.R., Huxford R.B., Naylor G., Maguet E., Scannell R., and Shibaev S. // Review of Scientific Instruments. 2010. Т. 81. №. 12. https://doi.org/10.1063/1.3511556
  8. Kantor M.Y., Donné A.J.H., Jaspers R., Van Der Meiden H.J., Textor Team // Plasma physics and controlled fusion. 2009. Т. 51. №. 5. С. 055002. http://dx.doi.org/10.1088/0741-3335/51/5/055002
  9. Акатова Т.Ю., Булыгинский Д.Г., Гончаров С.Г., Гусев В.К., Ильин В.С., Кантор М.Ю., Раздобарин Г.Т., Шильников А.Н. // Диагностика плазмы. 1989. Вып. 6. С. 102.
  10. Горшков А.В., Ильин В.С., Потемкин Н.Р., Санников В.В., Шильников А.Н. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. №. 11. С. 1276.
  11. Gorshkov A.V., Alekseev A.G., Andreenko E.N., Asadulin G.M., Ageorges N., Kampf D., Naumenko N.N. //Fusion Engineering and Design. 2019. Т. 146. С. 329. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2018.12.061
  12. Велихов Е.П., Ковальчук М.В., Анашкин И.О., Андреев В.Ф., Асадулин Г.М., Ахметов Э.Р., Балашов А.Ю., Бегишев Р.А., Белов А.М., Бельбас И.С., Бондарчук Э.Н., Борщеговский А.А., Вершков В.А., Горбунов А.В., Горшков А.В., Грашин С.А., Громова А.В., Диас Михайлова Д.Е., Дремин М.М., Дрозд А.С., Дубиницкий А.Ф., Земцов И.А., Ильгисонис В.И., Ильин И.С., Карпов А.В., Качкин А.Г., Кирнева Н.А., Кислов Д.А., Кочин В.А., Крупин В.А., Кузнецова Л.К., Левин И.В., Лисовой П.Д., Лутченко А.В., Матвеев Ю.В., Машункин М.В., Минеев А.Б., Модяев А.Л., Мустафин Н.А., Мялтон Т.Б., Немец А.Р., Николаев А.В., Новиков В.Н., Ноткин Г.E., Нургалиев М.Р., Образцов И.С., Панфилов Д.С., Пименов И.С., Рогозин К.А., Рой И.Н., Романников А.Н., Рыжаков Д.В., Саврухин П.В., Сарычев Д.В., Сергеев Д.С., Смирнов В.В., Соловьев Н.А., Степин А.В., Сушков A.В., Сычугов Д.Ю., Тарасян К.Н., Тепикин В.И., Толпегина Ю.И., Уласевич Д.Л., Хайрутдинов Э.Н., Хвостенко А.П., Хвостенко П.П., Чудеснов А.И., Чудновский А.Н., Шелухин Д.А., Шестаков Е.А. и коллектив установки Т-15МД // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2024. Т. 47. С. 5.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025