Details

Данная работа связана с применением быстродействующих (от 300 кГц и выше) и высокочувствительных (с усилением от 10^5 В/А и выше) фотодиодов для сбора излучения с плазмы токамака и последующего анализа энергетических параметров плазмы. В зависимости от диагностик, используемых в совокупности с фотодиодами, можно определять различные параметры плазмы, такие как: мягкое/жесткое/- рентгеновское излучение, электронная температура, плотность, эффективный заряд, частицы высокой энергии в режиме счета, др.; в том числе в пространственном разрешении. В настоящей работе представлен метод определения эффективного заряда плазмы 𝑍𝑒𝑓𝑓. Для этого предлагается собирать тормозное излучение в небольшой пространственной области из-за преобладания его механизма над другими в водородной, дейтериевой или гелиевой плазме токамака при электронной температуре более 100 эВ и плотности порядка 10^13 см^-3 . Специально для этой цели был изготовлен и установлен на токамак ТУМАН-3М диагностический комплекс из одного фотодиода. Для исключения низкоэнергетических фотонов и частиц перед детектором была установлена бериллиевая фольга. Диагностика обладает такими свойствами, как небольшие габариты, простота использования, невысокая цена, а также пассивность, т. е. отсутствие вмешательства в ход изучаемого процесса.

This work involves the use of high-speed (from 300 kHz and above) and highly sensitive (with gain from 10^5 V/A and above) photodiodes to collect radiation from the tokamak plasma and subsequent analysis of the energy parameters of the plasma. Depending on the diagnostics used in conjunction with photodiodes, it is possible to determine various plasma parameters, such as: soft/hard/- x-ray radiation, electron temperature, density, effective charge, high-energy particles in counting mode, etc.; including spatial resolution. This paper presents a method for determining the effective plasma charge 𝑍𝑒𝑓𝑓 . To do this, it is proposed to collect bremsstrahlung radiation in a small spatial region due to the predominance of its mechanism over others in the hydrogen, deuterium or helium plasma of a tokamak at an electron temperature of more than 100 eV and a density of the order of 10^13 cm^−3 . Especially for this purpose, a diagnostic complex consisting of one photodiode was manufactured and installed on the TUMAN-3M tokamak. To exclude low-energy photons and particles, beryllium foil was installed in front of the detector. Diagnostics has such properties as small dimensions, ease of use, low price, as well as passivity, i.e. lack of interference during the process being studied.