Possibilities of Using Active Neutral Particle Diagnostics at the TRT Facility

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The possibilities of using active neutral particle diagnostics for measuring local ion temperatures and isotopic ratio of deuterium-tritium plasma at the tokamak with reactor technologies are considered. Options for positioning the neutral particle analyzer relative to the diagnostic injector are presented. The fluxes of deuterium and tritium atoms escaping out of plasma were simulated in a wide range of plasma densities and temperatures. It is shown that the neutral particle analyzer active diagnostics will make it possible to measure the plasma parameters mentioned with the spatial and time resolutions of ~14 cm and ~0.01—0.1 s, respectively.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. I. Afanasyev

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

A. D. Melnik

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

M. I. Mironov

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

A. S. Navolotsky

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

V. G. Nesenevich

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

M. P. Petrov

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

S. Ya. Petrov

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

F. V. Chernyshev

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

R. Y. Shmitov

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences

Email: maxim@npd.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 194021

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Variants of the relative position of the observation line of the recharge atom analyzer and the injection line of the diagnostic beam at the TRT installation: in the equatorial plane (a); in the vertical plane (b).

Download (198KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Spatial distribution of donor atoms along the central line of observation of the analyzer for the case of a tangential observation scheme. Beam — the density of atoms of the diagnostic beam; Halo — the density of atoms secondary formed on the beam; Wall — the density of atoms coming from the wall. The dotted line indicates the position of the magnetic axis of the plasma.

Download (65KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Spatial profiles of luminosity functions of atoms flying out of plasma along the central line of observation of the analyzer: tangential observation scheme (a); vertical observation scheme (b). Dashed lines indicate profiles in the absence of a beam.

Download (112KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The counting rate of deuterium and tritium atoms in the detector channels of the analyzer for the basic scenario of a TRT discharge: tangential observation scheme (a); vertical observation scheme (b).

Download (102KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The counting rate of deuterium and tritium atoms in the detector channels of the analyzer for a vertical monitoring scheme in TRT discharges with reduced parameters: Te, i(0) = 5 keV, 〈ne〉 = 1 · 1014 cm−3 (a); Te, i(0) = 5 keV, 〈ne〉 = 0.5 · 1014 cm−3 (b).

Download (89KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The counting rate of neutralized knock-on ions in the detector channels of the analyzer for the basic scenario of TRT discharge. The observation scheme is tangential.

Download (55KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».