Thomson scattering diagnostics in the Globus-M tokamak

Tolstyakov, S. Yu.; Gusev, V. K.; Kochergin, M. M.; Курскиев, Г. С.; Mukhin, E. E.; Petrov, Yu. V.; Razdobarin, G. T.; Семенов, В. В.; Kamach, Yu. E.; Kozlovskii, E. N.; Pirozhkov, Yu. B.; Shapiro, L. L.

doi:10.1134/s106378420607005x

Cited by 9 publications

(3 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Port 2 is shifted by 180 • in the toroidal direction from the cross section, where temperature and density were measured by Thomson scattering. Electron temperature and density profiles prior to and after jet injection into the Globus-M target plasma were measured by a high repetition rate Thomson scattering diagnostic [48,49]. The closest in time measurements were carried out at a delay of 35 µs between jet injection and laser shot, reliable profile measurements were carried out at the delay of 50 µs.…”

Section: Experiments On High Speed Jet Injection Into Globus-mmentioning

confidence: 99%

Overview of results obtained at the Globus-M spherical tokamak

Gusev¹,

Александров²,

Alimov³

et al. 2009

Nucl. Fusion

View full text Add to dashboard Cite

Experiments and simulations to achieve high values of plasma parameters at the Globus-M spherical tokamak (ST) at moderate auxiliary heating power (0.2-0.8 MW) are described. Important distinguishing features are the low edge safety factor range, which is unusual for spherical tokamaks, 2.7 < q < 5 and small plasma-outer wall space (3-5 cm). High ion heating efficiency with NB injection was demonstrated. Results of numerical simulation of fast ion trajectories are described and fast ion generation during NB injection and ICR heating is discussed. Also results on their confinement and slowing down processes investigation are presented. Reasons for achievement of high IC heating efficiency are outlined. Reliable H-mode regime achievement is described. Transport ASTRA modeling demonstrated that during NB heated H-mode ion heat diffusivity remains neoclassical and the particle diffusion coefficient inside transport barrier decreases significantly. RGTi divertor tile analysis was performed after irradiation by plasma during big number of shots (10000 shots in average). Mixed layer composition is measured and deuterium retention in different tokamak first wall area is estimated. Plasma jet injection experiments with upgraded plasma jet are described. Jet penetration to the plasma center with immense increase of density and temperature drop is proved and analogy with pellet injection is outlined.

show abstract

Section: Experiments On High Speed Jet Injection Into Globus-mmentioning

confidence: 99%

Overview of results obtained at the Globus-M spherical tokamak

Gusev¹,

Александров²,

Alimov³

et al. 2009

Nucl. Fusion

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…For these particular experiments important measurements were provided by the 3 vertical chord 1 mm microwave interferometer and 12 channel neutral particle analyzer (NPA) with a tunable energy range (0.3-20 keV). The usage of two advanced diagnostics: multipulse Thomson scattering [6] and 32-chord SXR camera [7], used in cooperation with the extended array of toroidal and poloidal Mirnov probes allowed us to fundamentally improve our measuring capability.…”

Section: Diagnostics Improvementmentioning

confidence: 99%

Density limits and control in the Globus-M spherical tokamak

et al. 2006

View full text Add to dashboard Cite

The results of the experimental campaign on Globus-M (R = 0.36 m, a = 24 m) devoted to investigating density limits and density control are reported. The experiments were performed at B tor = 0.4 T, I p = 0.18-0.25 MA, q 95 = 3.5-5 and plasma vertical elongation, κ ∼ 1.5-1.7. The density limits achieved with the gas puffing method of density control in the previous periods in ohmic heating (OH) regime are discussed. The progress made in OH scenario optimization helped the density to approach the Greenwald limit. Co-current neutral beam of deuterium with the power in the range of 0.45-0.6 MW at the beam energy of 28-29 keV was injected into deuterium target plasma at the early stage of the discharge, which allowed the density to overcome the Greenwald limit. Line averaged densities in excess of 1.5 × 10 20 m −3 were achieved, during the external gas puff. An ion temperature increase, measured by NPA was accompanied by a definite increase in the electron energy content, registered by Thomson scattering. Injection of a pure, highly ionized hydrogen plasma jet with a density up to 10 22 m −3 , total number of accelerated particles (1-5) × 10 19 and a flow velocity of ∼110 km s −1 was used as another instrument for density control. It increased plasma particle inventory in the Globus-M by ∼50% (from 0.65 × 10 19 to 1 × 10 19 ) in a single shot without target OH plasma parameter degradation. The injection resulted in a fast density increase with the time much shorter than with gas puff fuelling, which was confirmed by Thomson scattering measurements.

show abstract

“…2). В диагностике ТР на токамаке Глобус-М [9] основным зондирующим источником является Nd:Glass-лазер, позволяющий формировать последовательность импульсов (до 20 импульсов) с частотой до 3 кГц, со средней энергией 2 Дж и длительностью ~30-50 нс на длине волны генерации 1055 нм [10]. В настоящее время для диагностирования плазмы на токамаке Глобус-М вводится в эксплуатацию лазер Nd:YAG 1064 нм/100 Гц/2 Дж с шириной импульса на полувысоте 4 нс.…”

unclassified

Study of Kinetic Parameters of Globus-M Plasma by Thomson Scattering Using Advanced Digital Polychromator

Solokha¹,

Курскиев²,

Mukhin³

et al. 2017

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

В исследованиях физики процессов удержания, нагрева и устойчивости плазмы на термоядерных установках с магнитным удержанием незаменимую роль играет метод измерения локальных значений температуры и концентрации электронов по томсоновскому рассеянию лазерного излучения. В данной работе представлены результаты испытания прототипа цифрового фильтрового полихроматора, предназначенного для измерения интенсивности рассеянного излучения и его спектра. Отличительной особенностью данного спектрометра является использование АЦП с аналоговой памятью, работающего при частоте дискретизации 5 ГГц при разрядности 12 бит. Низкое энерговыделение и компактное исполнение позволяют интегрировать систему регистрации и обработки сигналов в корпус спектрального прибора, получив таким образом полностью автономное устройство, гальванически развязанное от других систем и оборудования. Собранное из плазмы рассеянное лазерное излучение по оптоволоконной линии поступает на вход полихроматора, а обработанные сигналы рассеяния и рассчитанные значения температуры и концентрации электронов доступны по цифровому интерфейсу. Испытания прототипа были проведены в составе системы томсоновского рассеяния (ТР) на токамаке Глобус-М с применением двух типов лазеров Nd:YAG 1064 нм и Nd:Glass 1055 нм с энергией в импульсе до 2 Дж и длительностью импульса 4 и 40 нс соответственно. Применение сверхбыстрой оцифровки позволило провести регистрацию сигналов рассеяния в осциллографическом режиме, продемонстрировав возможность временной отстройки от паразитно-рассеянного излучения даже при длительности лазерного импульса 40 нс несмотря на относительно малый размер вакуумной камеры ~1 м. В работе представлены результаты измерения в плазменном эксперименте на токамаке Глобус-М и приведён сравнительный анализ с данными действующей системы ТР. Ключевые слова: диагностика плазмы, высокотемпературная плазма, томсоновское рассеяние, спектрометр.

show abstract

Thomson scattering diagnostics in the Globus-M tokamak

Cited by 9 publications

References 5 publications

Overview of results obtained at the Globus-M spherical tokamak

Overview of results obtained at the Globus-M spherical tokamak

Density limits and control in the Globus-M spherical tokamak

Study of Kinetic Parameters of Globus-M Plasma by Thomson Scattering Using Advanced Digital Polychromator

Contact Info

Product

Resources

About