Neutral particle analysis on ITER: present status and prospects

Afanasyev, V. I.; Чернышев, Ф. В.; Kislyakov, A.I.; Kozlovski, S.S.; Lyublin, B. V.; Mironov, M. I.; Melnik, A. D.; Несеневич, В. Г.; Петров, М. П.; Petrov, S. Ya.

doi:10.1016/j.nima.2010.06.201

Cited by 44 publications

(43 citation statements)

References 18 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The energy of the deuteron beam was 9 MeV, which allowed generation of fast neutrons with an energy up to 14 MeV. In this case, a secondary radiation field was produced, which was close to the expected field under the operating conditions of the NPAs on ITER [1,2].…”

Section: Experimental Plantmentioning

confidence: 87%

“…At the installation site of detectors of atomic analyzers on ITER, the calcu lated values of the neutron fluxes vary from 3.3 × 10 6 up to 2.15 × 10 7 cm -2 s -1 [2]. In this case, the average counting rate of the useful signals in the detector channels of the analyzers for deuterium and tritium atoms is ~10 3 -10 5 s -1 [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The system includes a low energy neu tral particle analyzer LENPA (10-200 keV) and high energy neutral particle analyzer HENPA (100-4000 keV) [1].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

A comparative analysis of the sensitivity of CsI (Tl), ZnO(Ga), and YAG(Ce) scintillators to the plasma background radiation under operating conditions of the ITER tokamak reactor

et al. 2012

View full text Add to dashboard Cite

Problems related to neutral particle flux measurements on the ITER tokamak reactor under intense plasma background radiation conditions are considered. The results of measuring a background sen sitivity with respect to neutron and γ radiation for the scintillation detector, which is based on three different crystals (CsI (Tl), ZnO(Ga), and YAG(Ce)), are presented. The scintillators are compared and conclusions about the possibility of their applications in detectors of neutral particle analyzers currently created at the Ioffe Institute for the ITER tokamak reactor, are drawn.

show abstract

Section: Experimental Plantmentioning

confidence: 87%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

A comparative analysis of the sensitivity of CsI (Tl), ZnO(Ga), and YAG(Ce) scintillators to the plasma background radiation under operating conditions of the ITER tokamak reactor

et al. 2012

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Анализаторы атомов перезарядки HENPA и LENPA являются масс-спектрометрическими приборами. Они построены по традиционной схеме: ионизация входящего потока атомов в них осуществляется с помощью тонких углеродных плёнок толщиной около 100 Å, ана-лиз вторичных ионов по энергии и массе -в параллельных друг другу магнитном и электрическом по-лях [1][2][3][4][5][6]. В анализаторе LENPA также используется специальный ускорительный модуль на напряже-ние до +100 кВ для увеличения энергии вторичных ионов и тем самым улучшения условий их регистра-ции при наличии большого нейтронного и гамма-фона.…”

Section: конструкционные особенности компонентов системы Npaunclassified

“…В условиях термоядерного дейтерий-тритиевого реактора ИТЭР измерение и контроль изотопного соотношения DT-топлива в плазме является задачей первостепенной важности -её решение позволит обеспечить оптимальный режим термоядерного горения. В работе [1] показано, что плазма ИТЭР будет испускать потоки атомов дейтерия и трития, достаточно интенсивные для их надёжного измерения, что даст возможность с требуемой точностью (~10%) измерять изотопное соотношение топлива как в цен-тральной области плазмы ИТЭР, так и на её периферии. Именно это послужило причиной включения диагностики по потокам атомов в приоритетный список диагностических систем на ИТЭР.…”

unclassified

Design Features of Neutral Particle Diagnostic System for Iter

Petrov¹,

Afanasyev²,

Melnik³

et al. 2016

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Для осуществления оптимального режима горения в плазме термоядерного дейтерий-тритиевого (DT)-реактора ИТЭР необходимо обеспечить контроль изотопного отношения концентрации DT-топлива. Представленная в статье диагностическая система позволяет решить эту задачу путём измерения и анализа потоков атомов изотопов водорода, испускаемых плазмой. Разработка и поставка ком-плекса диагностики по потокам атомов для ИТЭР поручена Российской Федерации, и соответствующие работы проводятся в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе. Основу данного комплекса составляют два анализатора: LENPA (Low Energy Neutral Particle Analyzer), работающий в диапазоне энергии 10-200 кэВ, и HENPA (High Energy Neutral Particle Analyzer) в диапазоне энергии 0,1-4,0 МэВ. Использование анализаторов в разных энергетических диапазонах позволяет измерять отношение концентра-ции DT-топлива как в центральной зоне (зоне термоядерного горения), так и на краю плазмы. При создании этого комплекса необходимо было учитывать влияние нескольких факторов: наличие интенсивных потоков нейтронного и гамма-излучения; необхо-димость использования прямого вакуумного канала, соединяющего анализаторы с плазменной камерой реактора; повышенные требо-вания к надёжности работы всех узлов и механизмов системы; дефицит пространства для размещения диагностического оборудования на установке ИТЭР. В статье описана конструкция диагностического комплекса и технические решения, позволяющие проводить измерения в условиях токамака-реактора. Предложенные технические решения позволяют обеспечить единый вакуумный канал про-хождения атомов изотопов водорода в систему двух анализаторов атомов, надёжный с точки зрения воздействия тепловых и механи-ческих нагрузок, эффективно экранировать анализаторы атомов от влияния рассеянного магнитного поля установки, обеспечить дис-танционное управление комплексом, а также соединение и отсоединение вакуумного трубопровода от вакуумной камеры токамака, удовлетворить требования по радиационной безопасности, предъявляемые к диагностической системе на установке ИТЭР, и обеспе-чить проведение измерений изотопного соотношения топлива при наличии сильного нейтронного и гамма-излучения.Ключевые слова: ИТЭР, изотопный состав, диагностика плазмы, анализатор атомов перезарядки. The control of plasma fuel isotopic ratio (DT) has to ensure the best performance of the deuterium-tritium fusion reactor ITER. The diagnostic system, described in this paper, allows to measure this ratio using neutral particle analysis (NPA). The procurement of NPA diagnostics for ITER is delegated to the Russian Federation. This diagnostics is being developed in Ioffe Institute. It consists of two analyzers -LENPA (Low Energy Neutral Particle Analyzer) with 10-200 keV energy range and HENPA (High Energy Neutral Particle Analyzer) with 0.1-4.0 MeV energy range. Simultaneous operation of both analyzers gives the opportunity to measure DT fuel ratio in the central burning plasma and at the edge, as well. During the development, it was necessary to account for high levels of neutron an...

show abstract

Quantum Sieving Effects of Ni(bdc)(ted)_0.5 and Effective Separation Performance of Ni(bdc)(ted)_0.5@γ‐Al₂O₃ for H₂/D₂

Chen

Ping

et al. 2023

ChemistrySelect

View full text Add to dashboard Cite

The MOF Ni(bdc)(ted)0.5 was selected as the hydrogen isotope separation material in this paper and the separation mechanism of this material was investigated by molecular simulation. Theoretical calculations proved that Ni(bdc)(ted)0.5 had chemical affinity quantum sieving (CAQS) effect and kinetic quantum sieving (KQS) effect. Because the adsorption capacity of D2 in Ni(bdc)(ted)0.5 was larger than H2 and the diffusion rate was smaller than H2 at 77 K, Ni(bdc)(ted)0.5 could realize the separation of hydrogen and deuterium in gas chromatography. Ni(bdc)(ted)0.5@γ‐Al2O3 composite was prepared by liquid phase epitaxy method as gas chromatographic packings (column type: 0.6 m×2.0 mm I.D.) to investigate the separation performance of H2/D2 at 77 K. Under the optimal chromatographic conditions, the retention time of H2 and D2 were 1.95 and 3.48 min respectively and the resolution (R) was 2.12, indicating that the separation of H2 and D2 could be realized efficiently and quickly by using Ni(bdc)(ted)0.5@γ‐Al2O3.

show abstract

Neutral particle analysis on ITER: present status and prospects

Cited by 44 publications

References 18 publications

A comparative analysis of the sensitivity of CsI (Tl), ZnO(Ga), and YAG(Ce) scintillators to the plasma background radiation under operating conditions of the ITER tokamak reactor

A comparative analysis of the sensitivity of CsI (Tl), ZnO(Ga), and YAG(Ce) scintillators to the plasma background radiation under operating conditions of the ITER tokamak reactor

Design Features of Neutral Particle Diagnostic System for Iter

Quantum Sieving Effects of Ni(bdc)(ted)_0.5 and Effective Separation Performance of Ni(bdc)(ted)_0.5@γ‐Al₂O₃ for H₂/D₂

Contact Info

Product

Resources

About

Neutral particle analysis on ITER: present status and prospects

Cited by 44 publications

References 18 publications

A comparative analysis of the sensitivity of CsI (Tl), ZnO(Ga), and YAG(Ce) scintillators to the plasma background radiation under operating conditions of the ITER tokamak reactor

A comparative analysis of the sensitivity of CsI (Tl), ZnO(Ga), and YAG(Ce) scintillators to the plasma background radiation under operating conditions of the ITER tokamak reactor

Design Features of Neutral Particle Diagnostic System for Iter

Quantum Sieving Effects of Ni(bdc)(ted)0.5 and Effective Separation Performance of Ni(bdc)(ted)0.5@γ‐Al2O3 for H2/D2

Contact Info

Product

Resources

About

Quantum Sieving Effects of Ni(bdc)(ted)_0.5 and Effective Separation Performance of Ni(bdc)(ted)_0.5@γ‐Al₂O₃ for H₂/D₂