физические аспекты применения диагностики томсоновского

XL Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 11 – 15 февраля 2013 г.
ФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИАГНОСТИКИ ТОМСОНОВСКОГО
РАССЕЯНИЯ ПЛАЗМЫ В ДИВЕРТОРЕ ИТЭР
Е.Е. Мухин, С.Ю. Толстяков, В.В. Семенов, М.М. Кочергин, Г.С. Kурскиев,
А.Г. Раздобарин, А.А. Березуцкий, С.В. Масюкевич, П.В. Чернаков, И.М. Букреев
ФТИ им. А.Ф. Иоффе, С.-Петербург, Россия, E.Mukhin@mail.ioffe.ru
В докладе рассматриваются физические аспекты применения диагностики томсоновского
рассеяния (ДТР) в диверторе токамака ИТЭР. Описан метод интерпретации данных ДТР в
диверторе, позволяющий разделить влияние сдвига магнитной конфигурации и изменения
степени контакта плазмы с диверторными пластинами (см. Рис.1.).
80
Integral A
Integral B
2600
2
1511 10 MW/m
2
1514 8 MW/m
2
1540 6.5 MW/m
40
Integral A
Te, eV
60
1511 10 MW/m2
1514 8 MW/m2
1540 6.5 MW/m2
20
2400
2200
2000
0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
5000
L, m
10000
15000
Integral B
Рис.1. Влияние вертикального сдвига и изменение нагрузки на диверторные пластины
разделяются при обработке данных электронной температуры: (a) профили электронной
температуры вдоль хорды зондирования для различных нагрузок на диверторные пластины и
вертикальных сдвигов магнитной конфигурации -50мм, 0 и +50мм, (б) соотношение между
интегралами температурной кривой для нижней (A) и верхней (B) частей хорды
зондирования. [1]
Разработанный метод позволит по данным ДТР определить сдвиг точки пересечения
сепаратрисы с диверторной пластиной и изменение нагрузки на диверторные пластины.
Рассмотрены известные методы калибровки диагностического комплекса в процессе
эксплуатации с точки зрения их надежности и реализуемости в условиях ИТЭР. Базовые
требования к пространственному и временному разрешению основаны на анализе
двумерного распределения рассчитанного диверторной группой ИТЭР с помощью кода
SOLPS4.3 для квазистационарного режима работы.
Требование к пространственному разрешению диагностики определяется способностью
адекватно определять сдвиг ионизационного фронта с резкими градиентами электронной
температуры. Анализ ожидаемых сигналов ДТР показал, что предложенное
пространственное разрешение позволяет с требуемой точностью определять электронную
температуру на фронте модельного распределения плазмы в диверторе. Требования к
временному разрешению вытекают из анализа ожидаемой скорости физических процессов
протекающих в диверторе токамака ИТЭР. В квазистационарном режиме требуемое
временное разрешение составляет 10 – 20 мс, что соответствует базовой частотной работе
диагностического комплекса с частотой 50 – 100 Гц. В дальнейшем для исследования
турбулентных явлений предполагается расширение возможности работы диагностики в
режиме ограниченного числа импульсов, идущих с частотой десятки мкс.
Литература
1
XL Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 11 – 15 февраля 2013 г.
[1]. Mukhin E.E., Semenov V.V., Razdobarin A.G., et al, Proceedings IAEA conf., San Diego,
2012, ITR/P5-30
2