Удержание анизотропных горячих ионов в установке ГДЛ

• Автор: Приходько, Вадим Вадимович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ
1 Изучение пространственных профилей плотности быстрых ионов в ГДЛ в режимах с высоким значением параметра (3
1.1 Краткое описание установки ГДЛ, типичного “сценария” эксперимента и основных диагностик
1.2 Измерение поперечного профиля потока термоядерных протонов
1.3 Эксперимент с подвижным лимитером
1.4 Измерение поперечного профиля потока атомов перезарядки
Методы анализа атомов перезарядки и их применение: краткий обзор
Анализатор атомов перезарядки на установке ГДЛ
Измерение пространственных профилей потока атомов перезарядки
1.5 Обсуждение результатов экспериментов
2 Эксперимент с компактным пробкотроном
2.1 Описание установки
Результаты оценок и расчётов параметров плазмы в компактном пробкотроне
Анализ устойчивости плазмы
2.2 Диагностики и результаты измерений параметров плазмы
Расположение диагностик
Параметры инжектируемых пучков
Измерение потока энергии на боковую стенку
Линейная плотность электронов
Анализ атомов перезарядки
Электростатическое подавление потока плазмы
Колебания потенциала плазмы
Зависимость параметров плазмы от мощности инжекции
2.3 Обсуждение результатов
Амбиполярное подавление продольных потерь из центральной ячейки ГДЛ
3.1 Описание эксперимента
Описание режима, основные диагностики
Тёплая плазма в центральной ячейке
Быстрые ионы в компактном пробкотроне
Влияние компактного пробкотрона на тёплую плазму в центральной ячейке
Ток ионов в расширителе
Обсуждение результатов
3.2 Теоретические оценки
Гидродинамическое течение
Кинетическое течение, учёт частых столкновений в центральной ячейке
Кинетическое течение, учёт редких столкновений в центральной ячейке

3.3 Обсуждение результатов
Заключение
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Литература

из неё, но сместятся от точки входа на х ~ уЕ/Ва. После этого, как уже было описано, частицы пройдут электростатический конденсатор и попадут на регистрирующую систему. Такие устройства работают на установках JET [66], JT-60 [68], Wendelstein 7-AS [67]. В [69] подобная диагностика была предложена для использования в ITER. Области с электрическим и магнитным разделяющими полями могут быть объединены, как это было сделано в анализаторе на установке TFTR [70].
Удобный способ выделения частиц одной энергии предложен в [71]. Электростатический конденсатор, обкладки которого являются секторами вложенных цилиндров с углом раствора Ф = 127°, фокусирует на выходе частицы с определённой энергией. Объяснение этого эффекта состоит в том, что частицы, двигаясь вдоль обкладок, совершают радиальные колебания. И угол Ф соответствует половине периода колебаний. Радиус, на котором может происходить фокусировка, определяется энергией частиц; поэтому потоки частиц разных энергий не могут быть сфокусированными в одной точке. В работе [72] предложена конструкция анализатора на основе такого конденсатора. Особенностью этого прибора является то, что вместо измерения потоков частиц на нескольких энергиях, влетающих в анализатор иод заданным углом, данный анализатор позволял измерять потоки частиц на одной энергии, но входящих в него с определенным угловым разбросом.
Пожалуй, самой простой схемой разделения частиц электрическим полем является так называемый 45-градусный электростатический анализатор [73,74]. Однородное электрическое поле создаётся между параллельными обкладками конденсатора. Коллимированный пучок частиц входит в него через отверстие в первой обкладке. Направление поля таково, что частицы «отражаются» от второй обкладки и покидают конденсатор через отверстия в первой. Расстояние х между точками, в которых траектория части-