Возможности применения активной корпускулярной диагностики на установке ТРТ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены возможности применения активной корпускулярной диагностики для измерения локальных значений ионной температуры и изотопного соотношения дейтерий-тритиевой плазмы на токамаке с реакторными технологиями. Представлены варианты размещения анализатора атомов относительно диагностического инжектора. Проведено моделирование потоков атомов дейтерия и трития из плазмы для широкого диапазона значений плотности и температуры плазмы. Показано, что активная корпускулярная диагностика позволит измерять указанные параметры плазмы с пространственным разрешением ~ 14 см и временным разрешением ~ 0.01–0.1 с.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Афанасьев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Д. Мельник

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. И. Миронов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. С. Наволоцкий

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. Г. Несеневич

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. П. Петров

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

C. Я. Петров

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Ф. В. Чернышев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Р. Ю. Шмитов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. 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. C. 970. doi: 10.31857/S0367292121110196.
  2. Афанасьев В. И., Гончаров П. Р., Мельник А. Д., Миронов М. И., Наволоцкий А. С., Несеневич В. Г., Петров М. П., Петров С. Я., Чернышев Ф. В. // Физика плазмы. 2022. T. 48. С. 675. doi: 10.31857/S0367292122100031.
  3. Миронов М. И., Чернышев Ф. В., Афанасьев В. И., Мельник А. Д., Наволоцкий А. С., Несеневич В. Г., Петров М. П., Петров С. Я. // Физика плазмы. 2021. T. 47. С. 29. doi: 10.31857/S0367292121010108.
  4. 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. C. 986. doi: 10.31857/S0367292121120040.
  5. Давыденко В. И., Иванов А. А., Ступишин Н. В. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 694. doi: 10.31857/S0367292122100080.
  6. Ryutov D. // Phys. Scr. 1992. V. 45 P. 153.
  7. Ballabio L., Gorini G., Kallne J. // Phys. Rev. E. 1997. V. 55 P. 3358.
  8. Afanasyev V. I., Chernyshev F. V., Kislyakov A. I., Kozlovski S. S., Lyublin B. V., Mironov M. I., Melnik A. D., Nesenevich V. G., Petrov M. P., Petrov S. Ya. // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. 2010. V. 621. P. 456. doi: 10.1016/j.nima.2010.06.201.
  9. Петров С. Я., Афанасьев В. И., Мельник А. Д., Миронов М. И., Наволоцкий А. С., Несеневич В. Г., Петров М. П., Чернышев Ф. В., Кедров И. В., Кузьмин Е. Г., Люблин Б. В., Козловский С. С., Мокеев А. Н. // ВАНТ Сер. Термоядерный синтез. 2016. Т. 39. № 1. С. 68. doi: 10.21517/0202-3822-2016-1-67-80.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Варианты взаимного расположения линии наблюдения анализатора атомов перезарядки и линии инжекции диагностического пучка на установке ТРТ: в экваториальной плоскости (а); в вертикальной плоскости (б).

Скачать (198KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пространственное распределение атомов-доноров вдоль центральной линии наблюдения анализатора для случая тангенциальной схемы наблюдения. Пучок — плотность атомов диагностического пучка; Гало — плотность атомов, вторично образованных на пучке; Стенка — плотность атомов, поступающих со стенки. Пунктирной линией обозначено положение магнитной оси плазмы.

Скачать (65KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пространственные профили функций светимости вылетающих из плазмы атомов вдоль центральной линии наблюдения анализатора: тангенциальная схема наблюдения (а); вертикальная схема наблюдения (б). Штриховыми линиями обозначены профили при отсутствии пучка.

Скачать (112KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Скорость счета атомов дейтерия и трития в детекторных каналах анализатора для базового сценария разряда ТРТ: тангенциальная схема наблюдения (а); вертикальная схема наблюдения (б).

Скачать (102KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Скорость счета атомов дейтерия и трития в детекторных каналах анализатора для вертикальной схемы наблюдения в разрядах ТРТ с уменьшенными параметрами: Te, i(0) = 5 кэВ, ⟨ne⟩ = 1 · 1014 см−3 (а); Te, i(0) = 5 кэВ, ⟨ne⟩ = 0.5 · 1014 см−3 (б).

Скачать (89KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Скорость счета нейтрализованных knock-on ионов в детекторных каналах анализатора для базового сценария разряда ТРТ. Схема наблюдения — тангенциальная.

Скачать (55KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024