Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 12 » Статья стр. 1922
<<<>>>
Измерение электронной температуры плазмы фольговым рентгеновским спектрометром, установленным на токамаках ТУМАН-3М и Глобус-М2
DOI: 10.21883/JTF.2021.12.51758.188-21
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.15.55263.188-21
Госзадание ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 0040-2019-0023
Соглашение между Минобрнауки России и ФГАОУ ВО "СПбПУ" о предоставлении субсидии из федерального бюджета на финансовое обеспечение выполнения государственного задания, «Развитие численных и экспериментальных методов исследования плазмы сферического токамака и их применение на установке Глобус-М2» , 0784-2020-0020
Воронин А.В.1, Горяинов В.Ю. 1,2, Забродский В.В. 1, Шерстнев Е.В. 1, Корнев В.А. 1, Аруев П.Н.1, Курскиев Г.С.1, Жубр Н.А.1, Тукачинский А.С.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: vgoryainov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 18 июня 2021 г.
В окончательной редакции: 12 августа 2021 г.
Принята к печати: 24 августа 2021 г.
Выставление онлайн: 2 октября 2021 г.
PDF версия
Представлено техническое решение фольгового спектрометра, установленного на токамаках Глобус-М2 и ТУМАН-3М для измерения электронной температуры плазмы. Проведены измерения зависимости температуры плазмы от времени в центральной области токамаков. Применение интегрированных фотоприемников и уникальных бериллиевых фольг с толщинами 14-80 μm позволило увеличить чувствительность спектрометра. Важным качеством используемых фольг являлись повышенные значения прочности, пластичности, однородности, отсутствие поверхностных и внутренних дефектов. Совместное использование спектрометра с диагностикой томсоновского рассеяния позволило проводить регулярные измерения температуры в токамаке Глобус-М2 с высокими пространственным и временным разрешениями. Проведена оценка влияния примесей на измерение электронной температуры плазмы. Ключевые слова: фольговая спектрометрия, токамак, плазма, континуум, тормозное излучение, электронная температура, мягкое рентгеновское излучение, кремниевый фотодиод.
  1. L. Xu, L. Hu, K. Chen, E. Li, F. Wang, M. Xu, Y. Duan, T. Shi, J. Zhang, R. Zhou, Y. Chen. Phys. Plasmas, 19, 122504 (2012)
  2. S. Mirnov. Physical Processes in Tokamak Plasma (Atomizdat, Moscow,1983), p. 116
  3. H. Lu, J. Luo, F. Zhong, X. Zha, L. Hu. Eur. Phys. J. D, 66, 213 (2012)
  4. А.С. Тукачинский, Л.Г. Аскинази, И.М. Балаченков, А.А. Белокуров, Д.Б. Гин, Н.А. Жубр, В.А. Корнев, С.В. Лебедев, Е.М. Хилькевич, И.Н. Чугунов, А.Е. Шевелев. Письма в ЖТФ, 42 (24), 72 (2016). [A. Tukachinsky, L. Askinazi, I. Balachenkov, A. Belokurov, D. Gin, N. Zhubr, V. Kornev, S. Lebedev, E. Khil'kevich, I. Chugunov, A. Shevelev. Tech. Phys. Lett., 42 (12), 1167 (2016).]
  5. K. Chen, L. Xu, L. Hu, Y. Duan, X. Li, Y. Yuan, S. Mao, X. Sheng, J. Zhao. Rev. Sci. Instrum., 87, 063504 (2016)
  6. Y. Li, G. Xu, K. Tritz, X. Lin, H. Liu, Y. Chen, S. Li, F. Yang, Z. Wu, L. Wang, H. Lan, X. Li, W. Zhang, G. Hu. Fusion Eng. Des., 137, 414 (2018)
  7. L. Askinazi, V. Kornev, S. Krikunov, L. Krupnik, S. Lebedev, A. Smirnov, M. Tendler, A. Tukachinsky, M. Vildjunas, N. Zhubr. J. Phys.: Conf. Ser. 123, 012010 (2008)
  8. M. Cecconello, O. Jones, L. Garzotti, K. McClements, M. Carr, S. Henderson, S. Sharapov, I. Klimek and the MAST Team. Nucl. Fusion. 55, 032002 (2015)
  9. T. Onchi, R. Ikezoe, K. Oki, A. Sanpei, H. Himura, S. Masamune. Rev. Sci. Instrum., 81, 073502 (2010)
  10. L. Askinazi, M. Vild'zhunas, V. Golant, V. Kornev, S. Krikunov, S. Lebedev, G. Razdobarin, V. Rozhdestvensky, E. Shevkin, A. Tukachinsky, S. Tsaun, N. Zhubr. 29th EPS Conference on Plasma Phys. and Contr. Fusion, Montreux, 17-21 June 2002 ECA, vol. 26B, P-2.070 (2002)
  11. M. Kantor, A. Altukhov, V. Belik, L. Esipov, D. Kouprienko L. Shmaenok, V. Yermolayev. 30th EPS Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys., St. Petersburg, 7-11 July 2003 ECA, vol. 27, A P-2.60 (2003)
  12. S. von Goeler, W. Stodiek, H. Eubank, H. Fishman, S. Grebenshchikov, E. Hinnov. Nucl. Fus., 15 (2), 301 (1975)
  13. Huddlestone R and Leonard S. Plasma Diagnostic Techniques (Academic Press, NY.-London, 1965), p. 304
  14. V. Andreev, I. Bragin. Plasma Diagnostics with Conductivity Probes (St.-Petersburg: SUAI 2000), p. 4
  15. K. Nishimura, A. Sanpei, H. Tanaka, G. Ishii, R. Kodera, R. Ueba, H. Himura, S. Masamune, S. Ohdachi, N. Mizuguchi. Rev. Sci. Instrum., 85, 033502 (2014)
  16. L. Delgado-Aparicio, J. Wallace, H. Yamazaki, P. VanMeter, L. Reusch, M. Nornberg, A. Almagari, J. Maddox, B. Luethi, M. Rissi, T. Donath, D. Den Hartog, J. Sarff, P. Weix, J. Goetz, N. Pablant, K. Hill, B. Stratton, P. Efthimion, Y. Takase, A. Ejiri. M. Rev. Sci. Instrum., 89 (10), 10G116 (2018). DOI: 10.1063/1.5038798
  17. B. Alper, S. Dillon, A. Edwards, R. Gill, R. Robins, D. Wilson. Rev. Sci. Instrum., 68 (1), 778 (1997)
  18. E. Hollmann, L. Chousal, R. Fisher, R. Hernandez, G. Jackson, M. Lanctot, S. Pidcoe, J. Shankara, D. Taussig. Rev. Sci. Instrum., 82 (11), 113507 (2011)
  19. V. Igochine, A. Gude, M.`Maraschek, ASDEX Upgrade team. IPP report, 1/338 Mai, 2010
  20. E. Silver, M. Bitter, K. Brau, D. Eames, A. Greenberger, K. Hill, D. Meade, W. Roney, N. Sauthoff, S. Von Goeler. Rev. Sci. Instrum., 53, 1198 (1982)
  21. L. Delgado-Aparicio, D. Stutman, K. Tritz, M. Finkenthal, R. Bell, D. Gates, R. Kaita, B. LeBlanc, R. Maingi, H. Yuh, F. Levinton, W. Heidbrink. Plasma Phys. Control. Fusion., 49 1245 (2007)
  22. B. LeBlanc, R. Bell, S. Kaye, D. Stutman, M. Bell, M. Bitter, C. Bourdelle, D. Gates, R. Maingi, S. Medley, J. Menard, D. Mueller, S. Paul, A. Roquemore, A. Rosenberg, S. Sabbagh, V. Soukhanovskii, E. Synakowski, J. Wilson and the NSTX Research Team. Nucl. Fusion, 44, 513 (2004).
  23. B. Stratton, M. Biter, K. Hill, D. Hillis, J. Hogan, Passive Spectroscopic Diagnostics for Magnetically-Confined Fusion Plasmas. (United States: N. p., 2007). DOI: 10.2172/962715
  24. M. McGarry, P. Franz, D. Den Hartog, J. Goetz. Plasma Phys. Control. Fusion., 56, 125018 (2014)
  25. I. Furno. Fast Transient Transport Phenomena Measured by soft X-ray Emission in TCV Tokamak Plasmas. LRP 703/01, August 2001
  26. M. Anton, H. Weisen, M. Dutch, W von der Linden, F. Buhlmann, R. Chavan, B. Marletaz, P. Marmillod, P. Paris. Plasma Phys. Controlled Fusion., 38, 1849 (1996)
  27. M. Im sek, J. Mlynav r, V. Loffelmann, V. Weinzettl, T. Odstrv cil, M. Odstrv cil, M. Tomev s. Nukleonika, 61 (4), 403-8 (2016)
  28. M. Imr sek, V. Weinzettl, J. Mlynav r, T. Odstrv cil, M. Odstrv cil, O. Ficker, J. Pinzon, C. Ehrlacher, R. Panek, M. Hron. Rev. Sci. Instrum., 85, 11E433 (2014)
  29. Podgorny M., Plasma Diagnostic Lectures (Atomizdat, M., 1968), p. 88
  30. Zh. Qiuping, Ch. Cheng, M. Yuedong. Plasma Sci. Technol., 11 (5), 560 (2009)
  31. В.М. Тимохин, А.И. Рыкачевский, И.В. Мирошников, В.Ю. Сергеев, М.М. Кочергин, А.Н. Коваль, Е.Е. Мухин, С.Ю. Толстяков, А.В. Воронин. Письма в ЖТФ, 42 (15), 13 (2016). [V. Timokhin, A. Rykachevskii, I. Miroshnikov, V. Sergeev, M. Kochergin, A. Koval', E.E. Mukhin, S. Tolstyakov, A. Voronin. Tech. Phys. Lett., 42 (8), 775 (2016).]
  32. V. Minaev, V. Gusev, N. Sakharov, V. Varfolomeev, N. Bakharev, V. Belyakov, E. Bondarchuk, P. Brunkov, F. Chernyshev, V. Davydenko, V. Dyachenko, A. Kavin, S. Khitrov, N. Khromov, E. Kiselev, A. Konovalov, V. Kornev, G. Kurskiev, A. Labusov, A. Melnik, A. Mineev, M. Mironov, I. Miroshnikov, M. Patrov, Yu. Petrov, V. Rozhansky, A. Saveliev, I. Senichenkov, P. Shchegolev, O. Shcherbinin, I. Shikhovtsev, A. Sladkomedova, V. Solokha, V. Tanchuk, A. Telnova, V. Tokarev, S. Tolstyakov, E. Zhilin. Nucl. Fusion., 57, 066047 (2017)
  33. G. Kurskiev, S. Tolstyakov, A. Berezutskiy, V. Gusev, M. Kochergin, V. Minaev, E. Mukhin, M. Patrov, Yu. Petrov, N. Sakharov, V. Semenov, P. Chernakov. Thermonucl. Fusion., 2, 81 (2012)
  34. S. Lebedev, M. Andrejko, L. Askinazi, V. Golant, V. Kornev, L. Levin, V. Rozhansky, M. Tendler, A. Tukachinsky. Plasma Phys. Control. Fusion., 36, B289 (1994)
  35. F. Scholze, R. Klein, R. Muller. Metrologia, 43, 6 (2006)
  36. S. Luk'yanov. Hot Plasma and Controlled Nuclear Fusion (Nauka, M., 1975), p. 154
  37. W. Karzas, R. Latter. Astrophysical J. Suppl. Ser., 6,  167 (1960)
  38. Электронный ресурс. Режим доступа: http://technoexan.ru/en/products/sildet.php
  39. P. Aruev, Yu. Kolokolnikov, N. Kovalenko, A. Legkodymov, V. Lyakh, A. Nikolenko, V. Pindyurin, V. Sukhanov, V. Zabrodsky. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A, 603, 58 (2009)
  40. П. Аруев, С. Бобашев, А. Красильщиков, А. Николаев, Д. Петров, Е. Шерстнев, Приборы и техника эксперимента, 1, 1 (2021). [P. Aruev, S. Bobashev, A. Krassilchtchikov, A. Nikolaev, D. Petrov, E. Sherstnev. Instrumen. Experimental Techniq., 64, 93 (2021). DOI: 10.1134/S0020441220060147]
  41. V. Mishin, I. Shishov, A. Minchena. Mater. Phys. Mechan., 38 (1), 40 (2018)
  42. V. Mishin, I. Shishov, O. Stolyarov, I. Kasatkin, P. Glukhov. Mater., 11, 100726 (2020)
  43. Электронный ресурс. Режим доступа: www./physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines\_form.html

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme