Method for Measuring the Plasma Temperature at the GOL-NB Facility

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

A new method is proposed for measuring the electron plasma temperature at the GOL-NB facility.The method is based on measuring the ratio between the intensities of the spectral lines emitted by the fastatoms injected into the plasma. The beams of fast hydrogen atoms used for heating the plasma at the GOLNBfacility contain not only atoms with a full energy (E) but also atoms with fractional energies (E/2, E/3,E/18) that appear as a result of the dissociation of the H2+, H3+, and H2O+ molecular ions. The spectral linesof the beam components with these energies (and, in particular, the hydrogen Hα line) can be resolved dueto the Doppler shift caused by the difference between the atom speeds. For atoms with low energy, the excitationthat leads to the photon emission occurs only due to their collisions with thermal electrons, while foratoms with high energy, a sufficient deposition into their excitation is given by their collisions with the plasmaions. This is why the ratio between the intensities of the lines of different beam components depends on theplasma electron temperature, and thus, it can be used to measure this temperature. At the beam energy of24 keV, the proposed method can be used to measure the electron temperature in the range of up to 40 eV,which is of interest for the current experiments conducted at the GOL-NB facility. Note that measurementof the electron temperature higher than 20 eV requires that the ratio between the spectral line intensities bemeasured with an accuracy of the order of one percent, and that the attenuation of the neutral beam thatpasses through the plasma be measured with the same accuracy. The proposed method can be used at otherfusion facilities that use fast hydrogen atom injection to measure the temperature of the edge plasma.

Sobre autores

S. Polosatkin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State Technical University; Novosibirsk State University

Autor responsável pela correspondência
Email: s.v.polosatkin@inp.nsk.su
Rússia, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630073; Novosibirsk, 630090

G. Pavlova

Private Institution Project Сenter ITER

Email: G.Pavlova@iterrf.ru
Rússia, Moscow, 123098

Bibliografia

  1. Postupaev V.V., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Lykova Yu.A., Melnikov N.A., Mekler K.I., Nikishin A.V. // Nuclear Fusion. 2022. V. 62. P. 086003. doi: 10.1088/1741-4326/ac69fa.
  2. Batkin V.I., Bambutsa E.E., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Gafarov M.R., Voskoboinikov R.V. // AIP Confer. Proceed. 2016. V. 1771. P. 030010. doi: 10.1063/1.4964166.
  3. Поступаев В.В., Юров Д.В. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. С. 966. doi: 10.7868/S036729211611007X.
  4. Sidorov E.N., Batkin V.I., Burdakov A.V., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Nikishin A.V., Postupaev V.V., Rovenskikh A.F. // J. Instrumentation. 2021. V. 16. P. T11006. doi: 10.1088/1748-0221/16/11/T11006.
  5. Uhlemann R., Hemsworth R.S., Wang G., Euringer H. // Rev. Sci. Instrum. 1993. V. 64. P. 974. doi: 10.1063/1.1144100.
  6. Ivanov A.A., Deichuli P.P., Kreter A., Maximov V.V., Schweer B., Shikhovtsev I.V., Stupishin N.V., Usoltsev D.V., Podminogin A.A., Uhlemann R. // Rev. Sci. Instrum. 2004. V. 75. P. 1822. doi: 10.1063/1.1699508.
  7. Geiger B., Stagner L., Heidbrink W.W., Dux R., Fischer R., Fujiwara Y., Garcia A.V., Jacobsen A.S., Vuuren A.J., Karpushov A.N., Liu D., Schneider P.A., Sfiligoi I., Poloskei P.Zs., Weiland M. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 105008. doi: 10.1088/1361-6587/aba8d7.
  8. Polosatkin S. // J. Instrumentation. 2013. V. 8. P. 05007. doi: 10.1088/1748-0221/8/05/P05007.
  9. Polosatkin S.V., Ivanov A.A., Listopad A.A., Shikhovtsev I.V. // Rev. Sci. Instrum. 2014. V. 85. P. 02A707. doi: 10.1063/1.4826339.
  10. Barnett C. Atomic Data for Fusion. Vol. 1: Collisions of H, H2, He, and Li atoms and ions with atoms and molecules. ORNL-6086/VI Report. 1990.
  11. Beklemishev A.D., Bagryansky P.A., Chaschin M.S.,Soldatkina E.I. // Fusion Sci. Technology. 2010. V. 57. P. 351. doi: 10.13182/FST10-A9497.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

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».