Тема выпускной квалификационной работы: «Исследование колебаний потенциала в плазме при развитии альвеновских колебаний с помощью диагностического пучка тяжелых ионов». Данная работа посвящена исследованию альфвеновских колебаний при помощи диагностического пучка тяжелых ионов на токамаке ТУМАН-3М. Изучение данных колебаний необходимо, поскольку они приводят к неустойчивостям, которые ведут к потере высоко энергичных частиц, что в свою очередь ухудшает нагрев плазмы и представляет опасность для конструктивных элементов установки. Для проведения экспериментов диагностический пучок тяжелых ионов был модернизирован. Были установлены трансимпедансные усилители с полосой пропускания 1 МГц, АЦП настроены на тактовую частоту 8 МГц. Также была рассчитана детекторная сетка для зондирования центральной области плазмы с характерными для альфвеновских колебаний параметрами. В серии экспериментов было получено, что диагностический пучок тяжелых ионов не детектирует альфвеновские колебания, в отличие от зондовой диагностики. При изменении параметров зондирования было получено, что возможной причиной отсутствия колебаний на сигналах коллекторных пластин является то, что усилители не обеспечивают полосу пропускания 1 МГц.

The subject of the graduate qualification work is “Investigation of potential oscillations in plasma during the development of Alfven oscillations using a Heavy Ion Beam Probe”. This work is devoted to the study of Alfven oscillations using a heavy ion beam probe at the TUMAN-3M tokamak. The study of these oscillations is necessary, since they lead to instabilities that lead to the loss of highly energetic particles, which in turn worsens the heating of the plasma and poses a danger to the structural elements of the installation. The heavy ion beam probe was upgraded for the experiments. Transimpedance amplifiers with a bandwidth of 1 MHz were installed, ADCs were tuned to a clock rate of 8 MHz. A detector grid was also calculated for probing the central region of the plasma with parameters characteristic of Alfven oscillations.In a series of experiments, it was found that the heavy ion beam probe does not detect Alfvén oscillations, in contrast to probe diagnostics. By changing the probing parameters, it was found that a possible reason for the absence of oscillations in the collector plate signals is that the amplifiers do not provide a bandwidth of 1 MHz.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1. Альфвеновские колебания
    • 1.1.1. Свойства сдвиговых альфвеновских волн и быстрых магнитозвуковых волн
    • 1.1.2. Альфвеновские колебания на ТУМАН-3М
  • 1.2. Диагностический пучок тяжелых ионов (ДПТИ)
    • 1.2.1. Принцип работы
    • 1.2.2. Определение пространственного распределения потенциала плазмы
    • 1.2.3. Определение пространственного распределения плотности
    • 1.2.4. Определение полоидального магнитного поля
  • 1.3. Исследование альфвеновских колебаний при помощи диагностики ДПТИ
  • 1.4. Постановка задачи
• ГЛАВА 2. МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ
  • 2.1. Реализация диагностики на токамаке ТУМАН-3М
  • 2.2. Модернизация комплекса диагностического пучка тяжелых ионов
• ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
  • 3.1. Оценка возмущений исследуемых параметров плазмы
  • 3.2. Проведение экспериментов на токамаке ТУМАН-3М
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ