Phân tích khả năng đo mật độ plasma electron của tokamak T-15MD bằng cách sử dụng sóng điện từ trong dải submilimét

Physics of Atomic Nuclei - Tập 84 - Trang 1351-1357 - 2021
D. S. Sergeev1, M. N. Nerush1
1National Research Center Kurchatov Institute, Moscow, Russia

Tóm tắt

Bài báo này xem xét sự đi qua của các chùm tia thăm dò trong dải submilimét trong buồng tokamak T-15MD dọc theo các dây chằng khác nhau. Các máy phát vi sóng với bức xạ submilimét và laser HCN với bước sóng bức xạ λ = 337 μm được sử dụng rộng rãi trong các giao thoa kế trong nhiều hệ thống plasma như là nguồn của các chùm tia thăm dò. Khả năng sử dụng máy phát vi sóng rắn và laser HCN dưới dạng nguồn bức xạ thăm dò với bước sóng λ = 915 và 337 μm, tương ứng, để đo nồng độ electron trong plasma tokamak T-15MD được xem xét. Bài báo không trình bày các thiết kế hoàn chỉnh của các giao thoa kế tokamak T-15MD nhưng kiểm tra sự đi qua của các chùm tia thăm dò trong buồng chân không nhằm xác định ảnh hưởng của hiện tượng khúc xạ. Các sơ đồ phác thảo của các giao thoa kế với các bước sóng được chỉ ra cũng được trình bày và thảo luận, và kết quả của các phép tính sai số tương đối của độ dịch pha do sự lệch của chùm tia thăm dò cũng được trình bày. Một thiết kế về anten phát sóng và thu sóng đã được đề xuất. Việc đưa vào và thu vào chùm tia thăm dò được thực hiện thông qua ống xích đạo của tokamak T-15MD và thông qua các ống trên và dưới. Trong các kênh thăm dò đi qua ống xích đạo, các chùm tia phản xạ từ gương cố định trên thành bên trong của buồng chân không. Khả năng đo tham số plasma chính - mật độ electron trung bình - khi thăm dò bằng bức xạ điện từ có bước sóng λ = 915 μm, cũng như khả năng đo pha đa kênh khi thăm dò một cord plasma bằng bức xạ điện từ với bước sóng λ = 337 μm, trong tokamak T-15MD được chứng minh.

Từ khóa

#tokamak #mật độ electron #bức xạ điện từ #vi sóng #laser HCN

Tài liệu tham khảo

E. P. Gorbunov, in Plasma Diagnostics (Gosatomizdat, Moscow, 1963), p. 68 [in Russian]. V. E. Golant, Sov. Tech. Phys. 5, 1197 (1960). E. P. Gorbunov, Yu. N. Dnestrovskii, and D. P. Kostomarov, Sov. Tech. Phys. 13, 609 (1968). A. A. Bagdasarov, V. V. Buzankin, N. L. Vasin, E. P. Gorbunov, V. F. Denisov, E. M. Kuleshov, V. N. Savchenko, V. V. Khilil’, and V. A. Shcherbov, in Plasma Diagnostics (Energoatomizdat, Moscow, 1981), No. 4, p. 141 [in Russian]. E. P. Gorbunov, V. F. Denisov, P. K. Nesterov, Yu. V. Skosyrev, V. A. Shcherbov, and V. V. Khilil’, Sov. J. Plasma Phys. 18, 86 (1992). D. Veron, in Infrared and Millimeter Waves (Academic, New York, 1979). P. P. Khvostenko, I. O. Anashkin, E. N. Bondarchuk, N. V. Inyutin, V. A. Krylov, I. V. Levin, A. B. Mineev, and M. M. Sokolov, Vopr. At. Nauki Tekh., Ser.: Termoyad. Sintez 42 (1), 15 (2019). R. Aymar, P. Barabaschi, and Y. Shimomura, Plasma Phys. Control. Fusion 44, 519 (2002). G. B. McFadden, J. Res. Natl. Inst. Standards Technol. 114, 229 (2009). V. I. Beketov, Microwave Antennas (Radiolok. Tekh., Moscow, 1957) [in Russian]. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Course of Theoretical Physics, Vol. 8: Electrodynamics of Continuous Media (Nauka, Moscow, 1982; Pergamon, New York, 1984). E. P. Gorbunov, E. M. Kuleshov, P. K. Nesterov, Yu. V. Skosyrev, and V. N. Shcherbov, in Plasma Diagnostics (Energoatomizdat, Moscow, 1989), No. 6, p. 135 [in Russian]. M. N. Nerush and D. S. Sergeev, in Proceedings of the 15th International Conference on Optical Methods of Flow Study, June 2–28, 2019 (Pero, Moscow, 2019), p. 212. A. I. Gorshko and E. M. Kuleshov, Radiotekhnika (Kharkov), No. 21 (1972).