Физические диагностики
Обзорный болометр и многоканальный axuv-монитор радиационных потерь
Обзорный болометр предназначен для измерения полных энергетических потерь плазмы включая радиационные (электромагнитное излучение) и поток нейтральных атомов на стенку. Ввиду широкого спектрального диапазона линейчатого и тормозного излучения плазмы в видимом, УФ и рентгеновском диапазоне (hn = 10 eV…10 keV), точные абсолютные измерения могут быть обеспечены только тепловыми детекторами (калориметрами), имеющими низкое быстродействие и плотность заполнения матрицы. По этой причине наиболее полную информацию о профиле и динамике энергетических потерь плазмы можно получить с помощью комбинации линейки обзорных болометров и матрицы AXUV детекторов на основе кремниевых фотодиодов.
Расположение болометров и AXUV-детекторов: 1 - Входное окно камеры-обскуры (pinhole). 2- Хорды наблюдения. 3. Вакуумный затвор (шибер) 4. Детекторы
Основные технические параметры используемого оборудования
Обзорный болометр
Рабочий спектральный диапазон | 10 эВ – 10 кэВ (фотоны, нейтралы) |
Быстродействие | не хуже 0.1 сек |
Количество каналов | 1 - 8 |
Разрядность АЦП | 12 бит |
Частота оцифровки | от 10 кГц |
Ориентировочные габариты | 100 × 50 × 200 мм |
Ориентировочный вес камеры-обскуры | 3 кг |
Необходимое электропитание | ~ 220 В, до 0.2 кВт |
AXUV-монитор
Рабочий спектральный диапазон | 50 эВ - 5 кэВ (фотоны) |
Быстродействие | не хуже 10-5 сек |
Количество каналов | 64 - 128 |
Разрядность АЦП | 12 бит |
Частота оцифровки | от 200 кГц |
Ориентировочные габариты | 200 × 50 × 300 мм |
Ориентировочный вес камеры-обскуры | 5 кг |
Необходимое электропитание | ~ 220 В, до 0.5 кВт |
Монитор излучения Ha - Da
Монитор излучения Бальмеровских линий изотопов водорода Hα-Dα используется для исследования рециклинга рабочего газа на первой стенке. Излучение линий Hα-Dα с длинами волн 656,3 и 656,1 нм, соответственно, служит также в качестве детектора перехода из L в H режим, то есть перехода из режима с обычным удержанием (L-mode) в режим с улучшенным удержанием (H-mode).
Для реализации измерений излучения спектральных линий изотопов водорода Hα-Dα, используются узкополосные интерференционные фильтры в комбинации с ФЭУ. Чтобы исключить влияние довольно яркого дублета СII с динами волн 657,8 и 658,3 нм, спектральная ширина полосы пропускания интерференционного фильтра не больше 1,5 нм.
Для проведения измерений используются кварцевые окна в верхнем вертикальном и горизонтальном патрубках. Вертикальные хорды наблюдения будут использоваться для измерений в диверторной области плазмы. Несмотря на то, что решающую роль в рециклинге рабочего газа и поступлении примесей в плазму на данной установке должен играть дивертор, необходим одновременный контроль рециклинга и поступления примесей в центральном сечении установки. Поэтому предлагается использовать горизонтальные хорды наблюдения для измерений в центральной области плазмы.
Основные технические параметры используемого оборудования
Спектральная и оптическая аппаратура
Интерференционные фильтры, имеющие спектральную ширину полосы пропускания не больше 1,5 нм для линий Ha-Da и не больше 2,5 нм для линий ионов легких примесей. Для сбора света на установке используются объективы со светосилой 1/2 - 1/3, а для транспортировки света - одножильные кварцевые световоды диаметром от 0,8 до 1,3 мм.
Система регистрации
Количество пространственных каналов: 10 - 12. Временное разрешение: 1 мсек. Разрядность АЦП: 14 бит.