电邮这篇文章 DESIGN OF VERTICAL THOMSON SCATTERING DIAGNOSTICS FOR THE T-15MD TOKAMAK
- 作者: Panfilov D.S1,2, Asadulin G.M1, Bel’bas I.S1, Gorshkov A.V1
-
隶属关系:
- National Research Centre “Kurchatov Institute”
- National Research Nuclear University “MEPhI”
- 期: 卷 51, 编号 1 (2025)
- 页面: 5-16
- 栏目: TOKAMAKS
- URL: https://bakhtiniada.ru/0367-2921/article/view/296223
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292125010019
- EDN: https://elibrary.ru/DWCPOP
- ID: 296223
如何引用文章
全文:
详细
For measuring the parameters of the plasma electron component in the T-15MD tokamak, the complex of Thomson scattering diagnostics is being designed, which will make it possible to study different regions of the plasma. In this work, we discuss the design of the Thomson scattering system with vertical probing for T-15MD, which provides for information on the plasma parameters along the vertical diameter of the vacuum vessel. Plasma probing is performed using the Nd:YAG laser with multipass system for inject laser beam into the tokamak. The laser operates at the second harmonic λ = 532 nm. Scattered radiation is collected by one wide-angle lens. Light is transmitted to the registration system by the fiber-optic collector consisting of 159 fiber-optic assemblies with the size 2 × 1 mm. The registration system consists of three units; each unit includes relay optical system and polychromator with detector. The spectrum of scattered radiation is recorded using image intensifier with CMOS camera. For achieving high light transmittance of the diagnostics optical system, the parameters and design of each optical unit were calculated in detail: the collecting lens, the relay optical system, and the polychromator. As compared to the T-10 Thomson scattering diagnostics, the system transmittance was considerably improved due to selecting rigorously the optical materials, as well as applying new design of the relay optical system, consisting mainly of mirrors. Using synthetic diagnostics, the accuracy of measuring the electron temperature and density was estimated. The plasma spectra from the region of T-15MD limiter are used as the plasma background. The Thomson scattering diagnostics system with vertical probing will make it possible to measure the electron temperature of plasma of the T-15MD tokamak with an error of less than 10% in the range from 80 eV to 6 keV at an electron density of more than 6 × 1018 m−3 in the central plasma region. At the plasma edge, the error will be less than 10% for the 𝑇 𝑒 range from 100 eV to 2 keV at densities 𝑛𝑒 > 1 × 1019 m−3. The spatial resolution of the diagnostics will be ∼11 mm at the center of the plasma and ∼22 mm in the edge plasma.
作者简介
D. Panfilov
National Research Centre “Kurchatov Institute”; National Research Nuclear University “MEPhI”
Email: Panfilov_DS@nrcki.ru
Moscow, Russia
G. Asadulin
National Research Centre “Kurchatov Institute”
Email: 217508@mail.ru
Moscow, Russia
I. Bel’bas
National Research Centre “Kurchatov Institute”Moscow, Russia
A. Gorshkov
National Research Centre “Kurchatov Institute”Moscow, Russia
参考
- Асадулин Г.М., Бельбас И.С., Горшков А.В. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2016. Т. 39. Вып. 2. С. 91.
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- Горшков А.В., Ильин В.С., Потемкин Н.Р., Санников В.В., Шильников А.Н. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. №. 11. С. 1276.
- 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
- 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.
补充文件
