Название:	Разработка методики измерения пространственных распределений ионной температуры на сферическом токамаке Глобус-М при омическом и дополнительном нагреве плазмы
Грантодатель:	РФФИ
Область знаний:	02-Физика и астрономия
Научная дисциплина:	02-610 Физика высокотемпературной плазмы и УТС
Ключевые слова:	плазма, сферический токамак, ионная температура, удержание ионов, нагрев ионов, атомный анализатор, доплеровское уширение спектральных линий
Время действия проекта:	2006-2007
Тип:	исследовательский
Руководитель(и):	Чернышев,ФВ
Подразделения:	лаб. процессов атомных столкновений (Афанасьева,ВИ)
Код проекта:	06-02-08142
Финансирование 2006 г.:	0
Финансирование 2007 г.:	0
Исполнители:	Афанасьев,ВИ: лаб. процессов атомных столкновений (Афанасьева,ВИ) Аюшин,ББ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ) Гусев,ВК: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ) Минаев,ВБ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ) Миронов,МИ: лаб. процессов атомных столкновений (Афанасьева,ВИ) Мирошников,ИВ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ) Петров,ЮВ: лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ) Петров,СЯ: лаб. процессов атомных столкновений (Афанасьева,ВИ) Сергеев,ВЮ: None

Проект направлен на создание экспериментальной диагностической методики, предназначенной для изучения закономерностей удержания и нагрева ионного компонента плазмы в сферических токамаках. Одно из главных достоинств малоаспектных установок по сравнению с традиционными токамаками состоит в их экономичности, заключающейся в более эффективном использовании магнитного поля для удержания плазмы. Низкое значение магнитного поля, при котором работает сферический токамак, существенно снижает базовую стоимость установки, что позволяет рассматривать концепцию сферического токамака, как альтернативный вариант построения термоядерного реактора на основе магнитной ловушки. Однако, направление сферических токамаков является относительно новым в УТС. Экспериментальных данных по этим установкам на данный момент накоплено недостаточно. Первые опыты на сферических токамаках (Глобус-М, START, NSTX, MAST) дали неоднозначные результаты по нагреву и удержанию ионов. В связи с этим для дальнейшего развития направления малоаспектных токамаков особенно актуальным становится изучение поведения ионного компонента при омическом и дополнительном нагреве плазмы. Анализ новых результатов, полученных на сферических токамаках, позволит построить энергетический баланс ионного компонента плазмы и на его основе даст возможность оптимизировать условия нагрева ионов. Для решения данной задачи необходима детальная информация о пространственных распределениях ионной температуры, которые могут иметь специфический вид. При этом исчерпывающей может считаться та информация, которая содержит данные как о профилях ионной температуры Ti(r), так и об ее распределении по питч-углу Ti(chi). Кроме того, опыты по дополнительному нагреву плазмы часто связаны с использованием многокомпонентной плазмы, имеющей в своем составе ионы нескольких изотопов водорода, температура которых может отличаться друг от друга. В связи с этим возникает задача одновременного измерения пространственных распределений температуры нескольких изотопов, а также задача определения их соотношения в плазме. Целью данного проекта является разработка экспериментальной методики, обеспечивающей надежные измерения пространственных распределений ионной температуры - радиальных профилей Ti(r) и распределений по питч-углу Ti(chi). В случае смешанной плазмы, ионный компонент которой содержит несколько изотопов, эта методика должна давать возможность определять соотношения изотопов в плазме и обеспечивать одновременные измерения распределений температуры для каждого изотопа. Результатом выполнения работ по данному проекту будет создание диагностического комплекса для измерения пространственных распределений ионной температуры на сферическом токамаке Глобус-М, находящемся в ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН, г. С.-Петербург. Для определения температуры ионов плазмы предлагается использовать комплексный подход, сочетающий в себе два взаимодополняющих друг друга метода. Первый метод основан на анализе испускаемых плазмой потоков нейтральных атомов перезарядки - изотопов водорода. Второй метод - на измерении доплеровского уширения водородных линий и линий водородоподобных примесей. При этом в диагностический комплекс, на создание которого направлен данный проект, будет входить как уже имеющееся на установке оборудование, так и новая, изготовленная и усовершенствованная в ходе выполнения проекта аппаратура. К имеющемуся диагностическому оборудованию относятся: анализатор нейтральных атомов АКОРД-12 и спектрометр видимого диапазона на основ