Details

Величина эффективного заряда(Zeff) характеризует степень загрязненности плазмы атомами различных примесей, таких как кислород, гелий, углерод, азот и др. Интерес к развитию методик измерения Zeff обусловлен его существенным влиянием на многие процессы в плазме токамака. Присутствие в плазме примесей влияет на столкновительность, транспорт, проводимость, загрязнение плазмы атомами тяжелых элементов ведет к радиационным потерям и ухудшает удержание плазмы. В данной работе описывается разработка диагностики Zeff по мощности тормозного излучения в области видимого и ИК диапазона спектра. В ходе разработки был проанализирован опыт реализации подобной диагностики на других токамаках, разработан и изготовлен датчик диагностики и программа в среде Matlab для обработки экспериментальных данных и получения временной зависимости усредненного по объему наблюдения Zeff(t). С использованием разработанной диагностики проведен ряд измерений Zeff(t) на установках Глобус-М и Туман-3М. Для оценки реалистичности результатов было произведено моделирование Zeff(t) в транспортном коде ASTRA для разряда #37069 на токамаке Глобус-М, что показало неплохое согласование с экспериментальными результатами. Кроме того, регистрируемая абсолютная мощность тормозного излучения на единицу объема Pbr, полученная в экспериментах на токамаках ФТИ им. Иоффе, сравнивалась с Pbr в экспериментах на установках ASDEXUpgrade и EAST.