Данная работа посвящена исследованию и применению диагностики быстрых ионов FIDA на сферическом токамаке Глобус-М2. Быстрые ионы образуются при термоядерной реакции и при взаимодействии частиц плазмы с высокоэнергетическими нейтралями NBI. Информация о концентрации и функции распределения быстрых ионов необходима для контроля эффективности нагрева и изучения неустойчивостей плазмы. В данной работе было проведено исследование диагностики FIDA и кода FI-DASIM, который используется для моделирования спектра быстрых ионов. Основная проблема реализации диагностики FIDA - наличие множества других источников излучения в интересующем спектральном диапазоне, что приводит к необходимости предварительного моделирования предполагаемого спектра. В результате исследований были изучены вышеупомянутые источники излучения, получена картина предполагаемого спектра, получаемого при измерениях. Результаты, полученные в коде FIDASIM, который используется для исследования быстрых ионов, схожи с результатами моделирования. Проведены и обработаны спектральные измерения на сферическом токамаке Глобус-М2. По результатам данного исследования в будущем возможна реализация и дальнейшее использование диагностики FIDA на сферическом токамаке Глобус-М2 как дополнительного инструмента для изучения поведения быстрых частиц в плазме.

The given work is devoted to the study and application of diagnostics of fast FIDA ions on the Globus-M2 spherical tokamak. Fast ions are formed during the thermonuclear reaction and during the interaction of plasma particles with high-energy neutrals of NBI. Information on the concentration and function of the distribution of fast ions is necessary to control the efficiency of heating and study the instability of plasma. In this work, a diagnostic study was conducted on FIDA and FIDASIM code, which is used to model the spectrum of fast ions. The main problem of implementing FIDA diagnostics is the presence of many other radiation sources in the spectral range of interest, which leads to the need for preliminary modeling of the intended spectrum. As a result of studies, the above-mentioned radiation sources were studied, a picture of the assumed spectrum obtained from measurements was obtained. The results obtained in the FIDASIM code, which is used to follow fast ions, are similar to the results of the simulation. Spectral measurements on the Globus-M2 spherical tokamak were obtained and processed. According to the results of this study, in the future it is possible to implement and further use FIDA diagnostics on the Globus-M2 spherical tokamak as an additional tool for studying the behavior of fast particles in plasma.

• Введение
• Глава 1. Обзор литературы
• 1.1 Мотивация
• 1.2.Диагностики для изучения быстрых частиц
  • 1.2.1 Детекторы потерь быстрых ионов (FILD – fast ion loss detector)
  • 1.2.2.Диагностика гамма-излучения
  • 1.2.3. Нейтронная диагностика
  • 1.2.4. Диагностика FIDA
• 1.3Спектр FIDA
• 1.4 Выводы
• 1.5 Постановка задачи
• Глава 2. Моделирование результатов спектральных
• измерений
• 2.1 Изучение других источников излучения вблизи линии Бальмер-альфа
• 2.2 Выбор оптимального спектрального диапазона для измерений
• Глава 3. Код FIDASIM
• 3.1 Условия установки и использования
• 3.2. Расчет поперечных сечений реакций
• 3.3 Тестовый запуск
• 3.4 Весовая функция FIDA
• Глава 4. Измерения на сферическом токамаке Глобус-М2
• 4.1 Схема эксперимента
• 4.2 Результаты измерений
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ