Details

Данная работа посвящена моделированию процессов нейтрализации и транспортировки пучков высокоэнергичных атомов по трактам нейтральных инжекторов токамака Глобус-М2 с помощью кода BTR. Проведена верификация кода BTR с помощью сравнительного анализа с экспериментальными данными. В ходе работы были построены модели инжекторов НИ-1 и НИ-2 токамака Глобус-М2. Учтены реальная геометрия элементов пучкового тракта и ионно-оптической системы, а также распределения рабочего газа и рассеянных магнитных полей от токамака в инжекторах. В результате были построены расчетные профили плотности мощности пучков обоих инжекторов, а также вычислены полные мощности атомарных пучков на калориметрах и на выходах из инжекторов. Сравнительный анализ рассчитанных и экспериментальных данных показал хорошее соответствие как геометрических размеров пучков, так и полных мощностей, вводимых в плазму. Это свидетельствует об адекватности использования BTR как инструмента для численного моделирования процессов формирования и прохождения пучков по тракту инжекторов. Более того, полученные в результате расчетов низкие величины потерь мощности инжектируемых пучков при транспортировке подчеркивают оптимальный выбор настроек комплекса нейтральной инжекции на токамаке Глобус-М2.

This study is dedicated to simulation of neutralization and beam transport of highly energetic particles in beam ducts of the Globus-M2 tokamak with BTR code.Verification of the BTR code has been carried out by comparative analysis with experimental data. Models of NI-1 and NI-2 injectors of Globus-M2 have been built. Real geometry of ductline elements and ion-optical systems as well as the gas distributions and stray magnetic field profiles have been taken into account. As a result, the simulated power density profiles have been obtained. And also, full powers of atomic beams at the calorimeters and at the tokamak entries have been calculated. Comparison of computed and experimental data shows good conformity of geometrical sizes of beams and full powers delivered to plasma. This indicates that BTR is an adequate tool for beam transport simulations. Additionally, low calculated beam losses show that Globus-M2 injectors performance is optimal.