Исследование ионного компонента термоядерной плазмы методами нейтронной и корпускулярной диагностик с применением алмазных детекторов

• Автор: Красильников, Анатолий Витальевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ИССЛЕДОВАНИЕ ИОННОГО КОМПОНЕНТА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ МЕТОДАМИ НЕЙТРОНОЙ И КОРПУСКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИК С ПРИМЕНЕНИЕМ АЛМАЗНЫХ ДЕТЕКТОРОВ
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. СОЗДАНИЕ МЕТОДОВ СПЕКТРОМЕТРИИ ДТ НЕЙТРОНОВ И БЫСТРЫХ АТОМОВ ПЕРЕЗАРЯДКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СПЕЦИАЛЬНО РАЗРАБОТАННЫХ ДЕТЕКТОРОВ ИЗ ПРИРОДНОГО АЛМАЗА.
1.1. Краткий обзор основных методов спектрометрии ДТ нейтронов.
1.2. Свойства и принцип работы детекторов из натурального алмаза.
1.3. Создание нейтронных спектрометров на базе алмазных детекторов и
исследование их энергетического разрешения на нейтронных
генераторах СНЕГ-13, РТЮ (Италия) и БИБ (Япония).
1.4. Создание метода спектрометрии быстрых атомов перезарядки с использованием специально разработанных детекторов из природного алмаза
1.5. Оптимизация схем электроники спектрометров.
1.6. Регистрация спектров дейтерий-тритиевых (ДТ) нейтронов на нейтронных генераторах ШС и РЫБ.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИОННОГО КОМПОНЕНТА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ НА КРУПНЫХ ТОКАМАКАХ С ПРИМЕНЕНИЕМ Д ЕТЕКТОРОВ ИЗ ПРИРОДНОГО АЛМАЗА (АД) В КАЧЕСТВЕ СПЕКТРОМЕТРОВ НЕЙТРОНОВ 2Л. Исследования функций распределения дейтерия и трития в ДТ эксперименте на Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR).
2.1.1. Организация диагностического комплекса.
2.1.2. Регистрация анизотропии функций распределения ионов дейтерия и трития при нейтральной инжекции (НИ).
2.1.3. Измерение средних тангенциальной и поперечной энергий ионов нагревного пучка при НИ.
2.1.4. Исследование функции распределения и удержания резонансных тритонов при ионном циклотронном нагреве
2.2. Исследование спектров ДТ и эволюций потоков ДТ и ДД нейтронов в дейтериевых экспериментах на токамаке JT-60U (Япония).
2.3. Исследования функций распределения ионов, динамики потоков ДТ нейтронов и тороидального вращения плазмы во время тритиевого эксперимента (DTE1) на Joint European Torus (JET).
2.3.1. Организация диагностики.
2.3.2. Измерения ионной температуры и тороидального вращения.
2.3.3. Оценка средней энергии пучковых ионов.
2.3.4. Измерения во время ИЦН.
2.3 .5. Регистрация нагрева ионов а - частицами и knock-on

нейтронов.
2.3.6. Измерения сдвига спектра ДТ нейтронов, связанного с тороидальным вращением плазмы.
2.3.7. Регистрация динамики выхода ДТ нейтронов.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ БЫСТРЫХ ИОНОВ В ПЛАЗМЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛМАЗНОГО ДЕТЕКТОРА ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СПЕКТРОВ И ПОТОКОВ АТОМОВ ПЕРЕЗАРЯДКИ.
3.1. Краткое введение о применении методов корпускулярной диагностики в исследованиях на токамаках.
3.2. Исследование эффективности нагрева резонансных протонов, их перераспределения при срыве пилообразных колебаний и диффузии при ИЦН на TFTR.
3.3. Исследование энергетических спектров ионов нагревного пучка в плазме стелларатора Large Helical Device (LHD).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

окружающих структур было смоделировано в коде с тем, чтобы учесть рассеяние нейтронов и производство вторичных гамма квантов. Спектр нейтронов генератора для различных углов расчитывался с учётом торможения и рассеяния дейтонов в тритиевой мишени. Спектры, рассчитанные для углов расположения АД во время измерений и энергии дейтериевого пучка 260 кэВ, показаны на Рис.9. Амплитудные спектры импульсов электрического заряда АД аккумулированные в потоках ДТ нейтронов Жб под углами 172.5°, 95° и 0° представлены на Рис. 10, где энергетическая шкала соответствует суммарной энергии заряженных продуктов ядерных реакций, в которые вступают ДТ нейтроны в алмазе (см. Таблицу 3). Эти спектры измерены при одинаковых режимах работы РТЮ при энергии пучка 260 кэВ. Измеренные значения сдвигов пиков энергетических распределений нейтронов для углов 0° и 172.5° по отношению к 95 пику составили + 790 и - 700 кэВ, соответственно. Эти величины находятся в хорошем согласии с расчётными значениями (+800 и - 620 кэВ). Для сравнения расчётных спектров с измеренными на первые было наложено гауссово энергетическое уширение с РУНМ 4 %. Полученные в результате данной процедуры спектры представлены на Рис. 11. При детальном сравнении видно, что эти спектры шире экспериментальных, то есть энергетическое разрешение детектора было лучше 4 % (-3.7%).
На нейтронном генераторе ПЧЗ [39] измерения спектра ДТ нейтронов проводились [28] вокруг мишени, установленной в пучке дейтонов, ответвлённом на 80°. ДТ нейтроны создавались в реакциях дейтонов пучка, с тритонами стационарной титановой мишени, насыщенной тритием до толщины 3.2-мг/см2 В