Восстановление профиля электронной температуры плазмы по данным диагностики электронного циклотронного излучения и относительная калибровка ее частотных каналов в режиме омического нагрева плазмы в стеллараторе Л-2М

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Предложена методика восстановления профиля электронной температуры в условиях, когда интегральный коэффициент поглощения электронного циклотронного (ЭЦ) излучения меньше единицы. Проведено численное моделирование плазмы в режиме омического нагрева для стелларатора Л-2М. Показано, что профиль радиационной температуры, построенный по данным диагностики ЭЦ-излучения в режиме омического нагрева, требует значительной коррекции. Ширина профиля оказывается меньше, чем ширина истинного профиля температуры, а центральная температура плазмы занижена примерно на 30%. Предложен новый метод относительной калибровки каналов диагностики ЭЦ-излучения в режиме омического нагрева. Полученные калибровочные коэффициенты могут быть использованы при проведении измерений температуры плазмы в режиме электронного циклотронного резонансного нагрева.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. И. Мещеряков

Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: meshch@fpl.gpi.ru
Russian Federation, 119991, Москва, ул. Вавилова, 38

И. А. Гришина

Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук

Email: meshch@fpl.gpi.ru
Russian Federation, 119991, Москва, ул. Вавилова, 38

References

  1. Nagayama Y., Inagaki S., Sasao H., de Vries P., Ito Y., Kawahata K., Narihara K., Yamada I // Fusion Eng. Des. 2001. V. 53. P. 201. https://doi.org/10.1016/S0920-3796(00)00539-1
  2. Pandya H.K.B., Kumar R., Danani S., Shrishail P., Thomas S., Kumar V., Taylor G., Khodak A., Rowan W.L., Houshmandyar S., Udintsev V.S, Casal N., Walsh M.J. // J. Phys.: Conf. 2017. V. 823. P. 012033. https://doi.org/10.1088/1742-6596/823/1/012033
  3. Zhao H., Zhou T., Liu Y., Ti A., Ling B., Austin M.E., Houshmandyar S., Huang H., Rowan W.L., Hu L. // Rev. Sci. Instrum. 2018. V. 89. P. 10H111. https://doi.org/10.1063/1.5035452
  4. Jeong S.H., Lee K.D., Kogi Y., Kawahata K., Nagayama Y., Mase A., Kwon M. // Rev. Sci. Instrum. 2010. V. 81. P. 10D922. https://doi.org/10.1063/1.3491224
  5. Акулина Д.К., Смолякова О.Б., Суворов Е.В., Федоренко С.И., Федянин О.И. // Физика плазмы. 1988. Т. 14. С. 649.
  6. Bornatici M., Cano R., de Barbieri O., Engelman F. // Nucl. Fusion. 1983. V. 23. P. 1153. https://doi.org/10.1088/0029-5515/23/9/005
  7. Сахаров А.С., Акулина Д.К., Гладков Г.А., Терещенко М.А. // Физика плазмы. 2006. Т. 32. С. 794.
  8. Abrakov V.V., Akulina D.K., Andryukhina E.D., Batanov G.M., Berezhetskij M.S., Danilkin I.S., Don- skaya N.P., Fedyanin O.I., Gladkov G.A., Grebenshchikov S.E., Harris J.H., Kharchev N.K., Kholnov Yu.V., Kolik L.V., Kovrizhnykh L.M., Larionova N.F., Letunov A.A., Likin K.M., Lyon J.F., Meshcheryakov A.I., Nechaev Yu.I., Petrov A.E., Sarksyan K.A., Sbitnikova I.S. // Nucl. Fusion. 1997. V. 37. P. 233. https://doi.org/10.1088/0029-5515/37/2/I08
  9. Гладков Г.А. Дисс. … канд. физ.-мат. наук. М.: Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, 2006.
  10. Акулина Д.К., Гладков Г.А., Гребенщиков С.Е., Федянин О.И., Щепетов С.В. // Физика плазмы. 2006. Т. 32. С. 502.
  11. Мещеряков А.И., Акулина Д.К., Батанов Г.М., Бережецкий М.С., Воронов Г.С., Гладков Г.А., Гребенщиков С.Е., Гринчук В.А., Гришина И.А., Колик Л.В., Ларионова Н.Ф., Летунов А.А., Логвиненко В.П., Петров А.Е., Пшеничников А.А., Рябенко Г.А., Сарксян К.А., Скворцова Н.Н., Федянин О.И., Харчев Н.К., Хольнов Ю.В., Шарапов В.М. // Физика плазмы. 2005. Т. 31. С. 496.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Calculated values of the integral absorption coefficient from the weak (black diamonds) and strong (red triangles) magnetic fields in the ohmic heating mode.

Download (240KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The magnetic field modulus (black squares) and its gradient (red triangles) depending on the large installation radius. The arrows show the boundaries of the plasma cord.

Download (292KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The temporal evolution of plasma parameters in a typical ohmic discharge after boronization of the walls of the vacuum chamber. From top to bottom: Ip – plasma current, Uloop – bypass voltage (red curve), ne – electron density, T76 – EC radiation diagnostic signal at a frequency of 76.5 GHz.

Download (111KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Radiation temperature profile at a frequency of 76.5 GHz in pulse No. 64118 in ohmic heating mode. The hollow red circles correspond to the first half of the pulse (45-55 ms) when the magnetic field increases, and the green triangles correspond to the second half of the pulse (55-75 ms) when the magnetic field decreases. The solid blue line shows the radiation temperature profile obtained as a result of the simulation.

Download (433KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of the magnetic field modulus (in units of resonant frequency) on the large installation radius for five points in the cross section of the received EC radiation: in the center of the section and at four points shifted from the center up, down, right and left.

Download (342KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The electronic temperature profile obtained as a result of modeling (black squares) and calculated profiles of the radiation temperature of EC radiation received from strong (green triangles) and weak (red circles) magnetic fields.

Download (357KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Radiation temperature profile at a frequency of 78 GHz in pulse No. 64118 in ohmic heating mode. The hollow red circles correspond to the first half of the pulse (45-55 ms) when the magnetic field increases, and the green triangles correspond to the second half of the pulse (55-75 ms) when the magnetic field decreases. The solid blue line shows the radiation temperature profile obtained as a result of the simulation.

Download (401KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences