Details

Title: Исследование электронной температуры плазмы фольговым спектрометром в токамаке «Глобус-М2»: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 03.03.02 «Физика» ; образовательная программа 03.03.02_05 «Физика космических и плазменных явлений»
Creators: Ткаченко Даниил Николаевич
Scientific adviser: Капралов Владимир Геннадьевич
Other creators: Воронин А. В.
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Физико-механический институт
Imprint: Санкт-Петербург, 2022
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: плазма; электронная температура; мягкое рентгеновское излучение; тормозное излучение; фотоприемники; глобус-м2; отношение интенсивностей сигналов; plasma; electron temperature; soft x-ray radiation; bremsstrahlung; photodetectors; globus-m2; signal intensity ratio
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 03.03.02
Speciality group (FGOS): 030000 - Физика и астрономия
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2022/vr/vr22-977
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: ru\spstu\vkr\17132

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Тема выпускной квалификационной работы: «Исследование электронной температуры плазмы фольговым спектрометром в токамаке «Глобус-М2». Данная работа посвящена методу исследования плазмы токамака с помощью диагностики мягкого рентгеновского излучения. Такая диагностика может быть применена для измерения электронной температуры плазмы, для изучения внутренних МГД колебаний плазмы, и определение расположения магнитных поверхностей, оценки потери электронов за счет электронно-циклотронной эмиссии ECE и убегающих электронов, возможности отслеживания ELM событий.На сферическом токамаке Глобус-М2 для измерения электронной температуры плазмы установлена диагностика томсоновского рассеяния, которая собирает данные в 10 пространственных областях плазменного шнура от 5 до 20 раз в течение разряда токамака. Высокая стоимость и ограниченный срок работы лазера не позволяли постоянно использовать эту диагностику. Фильтровая спектрометрия обеспечивала непрерывное измерение температуры в течение всего импульса тока и могла применяться в качестве мониторной в течение всей экспериментальной кампании. Спектрометр состоит из четырех фотодетекторов, бериллиевых фильтров, коллиматоров и стабилизированного источника питания. Главная особенность фотодетекторов состоит в их высокой чувствительности и временном разрешении ~ 1 μs, позволяющем регистрировать быстрые процессы в плазме токамака. Бериллиевые фильтры обладают повышенными значениями прочности и однородности. Толщины фольг, установленных на четырех фотодетекторах, составляли 15, 27 (позднее 127), 50 и 80 µm. Представлен метод расчёта температуры от времени по измеренным сигналам фильтрового спектрометра. Полученные результаты сравнивались с результатами диагностики томсоновского рассеяния, также установленной на токамаке.

The subject of the graduate qualification work is: «The study of the electron temperature of the plasma foil spectrometer in the tokamak «Globus-M2». The given work is devoted to the method of studying tokamak plasma using soft X-ray diagnostics. Such diagnostics can be used to measure the electron temperature of the plasma, to study the internal MHD oscillations of the plasma, and to determine the location of magnetic surfaces, to estimate the loss of electrons due to electron cyclotron emission ECE and runaway electrons, and the possibility of tracking ELM events. On the Globus-M2 spherical tokamak, to measure the electron temperature of the plasma, Thomson scattering diagnostics was installed, which collects data in 10 spatial regions of the plasma column from 5 to 20 times during the discharge of the tokamak. The high cost and limited lifetime of the laser prevented the continuous use of this diagnostic. Filter spectrometry provided continuous temperature measurement during the entire current pulse and could be used as a monitoring spectrometry during the entire experimental campaign. The spectrometer consists of four photodetectors, beryllium filters, collimators, and a stabilized power supply. The main feature of photodetectors is their high sensitivity and time resolution ~ 1 μs, which makes it possible to detect fast processes in the tokamak plasma. Beryllium filters have increased values ​​of strength and uniformity. The thicknesses of the foils mounted on four photodetectors were 15, 27 (later 127), 50, and 80 µm. A method for calculating the temperature from time based on the measured signals of a filter spectrometer is presented.The results obtained were compared with the results of Thomson scattering diagnostics, also installed on the tokamak.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 17
Last 30 days: 2
Detailed usage statistics