Методы активной корпускулярной диагностики ионной температуры в полоидального магнитного поля в плазме токамаков тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

РГ6 од

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

_ 7 "'(Ш ^^

'ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. А.Ф.ИОФФС

На правах рукописи

.ПЕТРОВ Сергей Яковлевич

УДК 533.916

МЕТОДЫ АКТИВНОЙ КОРПУСКУЛЯРНОЙ ДИАГНОСТИКИ ИОННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И ПОЛОИДАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ПЛАЗМЕ ТОКАМАКОВ

(специальность 01.04.08 - физика и хикия плазмы)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Сан кт-Петербург 1993

Работа выполнена в Физико-технической института ин.А.Ф.Иоффе РАН {г.Санкт-Петербург).

Научный руководитель - доктор физико-математических наук

ведущий научный сотрудник А..И.Кисляков.

Официальные'оппоненты:

доктор физико-математических наук Будников В.Н., доктор физико-математических наук Ройфе И.М.

Ведущая организация - Государственный технический университет,

Санкт-Петербург

Защита состоится _ ±9&3г.в /У часов на

заседании специализированного ученого совета Д 003.23.01 при физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе РАН по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул., Д.26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-технического института.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат физико-математических наук

А.Л.Орбели

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тема диссертации.

В последнее время в исследованиях, горячей плазмы на установках типа токамак, направленных на осуществление управляемого термоядерного синтеза, достигнут значительный прогресс. Следует, однако,' отметить, что физическая природа многих процессов п явлений, протекающих в плазме токамаков и определяющих еа «состояние, и достигаемые параметры, остаются неясной. Частично это связано с недостатком информации о протекании тех или иных физических процессов в плазме, особенно в ее центральных областях.

Для получения информации о плазме, еа параметрах и протехающих в ней физических процессах в настоящее время используется шчрокий набор разнообразных методов диагностики. Среди тех параметров, надежное и однозначное измерение которых с необходимым временным и пространстве.чним разрешением встречается со значительными трудностями, можно назвать и такие, как пространственные распределения ионной температуры и плотности тока в плазме.

¡3 настоящее время значительные усилии при изучении высокотемпературной плазма направлены на- изучение нагрева и удержания ионов в установках токамак. Определение радиальных профилей ионной температуры и полоидального магнитного поля, а также их динамика во времени особенно важкм при исследовании дополнительных методов нагрева плаэмн. Существующие в настоящее время методы измерения плотности тока, связанной с полойдальним магнитным полем, на современных установках но позволяют с достаточной точностью определить еа о приосевой области плазменного шнура и не имеют достаточно внсокое временное разрешение.

Таким образом, возникает задача об измерении рад^ллышх профилей ионной температурц и плотности тока, с высоким пространственным и временным разрешением.

Целью настоящей работ» являлась реализация методов

измерения ионной температуры плазиы и полоидального магнитного поля с помощью активной корпускулярной диагностики.

Научная новизна и практическая ценность работы заключается в том, что созданы новые корпускулярные методы диагностики ионной температуры и полоидального магнитного поля.

К моменту начала данной работы Было предложено для измерения ■ионной температуры использовать энергетическое уширение монокинетического пучка атомов водорода в результате рассеяния на малый угол при столкновениях атомов водорода с ионами плазмы. Выли проведены эксперименты по измерению температура водорода, нагретого до температуры 1000°С.

Для измерения полоидального магнитного поля было предложено воспользоваться пучком молекул водорода, ннжектируемсго в плазму. Угловое распределение атомов, образовавшихся в результате последовательных процессов ионизации молекул водорода и диссоциации молекулярных ионов, дает информацию о полойдальном поле в точке образования атома водорода.

К моменту начала работы существовали практическ" только идеи по применению пучка рассеянных атомов и молекулярного пучка для диагностики плазмы. Предметом диссертации стали результаты разработки новых методов измерения"-' ионной температуры плазмы и полоидального магнитного поля с помощью активной корпускулярной диагностики и их апробация на плазменных установках.

Данные методы измерения ионной температуры и полоидального магнитного поля были впервые применены на токамаках Т-4, Т-10 и Туиан-3, показаны их .возможности и получены физические результаты. Было показано, что в омическом режиме на токамаках Т-4 и Т-10 ионная температура, измеренная по рассеянию монокинетического пучка, хорошо согласуется с данными других диагностик. На токамаке Туман-3 Е-шю показано, что проникновение тока в центральные области пламенного инура для начальной стадии разряда зависит от

степени предмонизации плазмы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Реализация метода определения ионной температуры по намерению энергетического спектра пучка быстрых атомов, р^юе-вниих на ионах плазмы.

2. Реализация метода определения полоидальиого магнитного поля плазменных установок типа токамак по измерению углового распределения атомов водорода, образовавшихся в рез_. и.тато последовательных процессов ионизации и диссоциации пучка

. молекул водорода.

3. Создание и применение комплексов корпускулярной диагностики для измерения ионной температуры плазмы я полоидальиого магнитного поля токамаксв.

4. Результаты расчетов по моделировании процессои рассеяния на ионах плазмы для случая, когда скорость атомов пучка близка к средней скорости ионов плазмы.

5. - Результаты измерений пространственных и врепенних распре-

делений ионной температуры на установках Т-4 и "'-10.

6. Результаты измерений пространственных и временных распределений полондяльного магниткого пол<! и определение плотности тока на усгакоахе Тукан-3.

Аппробацки работы и публикации. йскснгп« результата работы докладывались на 3-ен (Дубна, 1933), 4-ом (Алурт.!, 1986) и 5-ом (Минск, 1990) Зсесоюзнпх с^зецзкипх по диагностика зксокотемперахуц юй плазмы, а пяз г:а 17-оЯ Европейской конференции по УТС и физике плазум {Амстердам, 1990).

Материала, вошедшие в диссертации, олублиу.авпнц о журналах «Физика плазмы», «Письма а журнал зкеяв^лмоктальь^й и теоретической физики», в сборнике «Диагностики плазмы», а также в виде препринтов ФТИ.

По материалам диссертационной рабег-ы киев.-ея одно авторское свидетельство.

Структура и объем диссертации. Диссертация cocto.it из »ведения, пяти глав и заключения. Она содержит 103 страницы машинописного текста, 53 рисунка, 2 таблицу и список

итературы, включающий 108 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении хратко сформулированы актуальность темы, научная и практическая значимость выполненной работы, обоснована постановка задачи исследований п изложены основные положения, выносимые на защиту.

Первая ■глава диссертации представляет собой обзор возможностей применения активной корпускулярной диагностики для измерения ионной температуры высокотенпературеной плазмы и полоидальиого магнитного поля установок типа токаыака. Также описаны наиболее употребляемые в настоящее врамя методы измерения полоидального поля, не относящиеся к корпускулярным методам, а именно: методы, основанные на фарадеевскои вращении плоскости поляризации прошедшего через плазму излучения, эффектах Штарка и Зеемана. В конце главы сформулирована задача диссертационной работы.

Бо второй главе рассмотрена возможность определения ионной температуры плазмы по измерению энергетического распределения рассеянных атомов.

Б параграфе 2.1 подробно рассмотрены физические принципы метода (Абрамов В. Г.и др. ЖГФ, Ц, 9, 1971, 1924). Показано, что основной вклад в уширение энергетического ¿пектра рассеянных атомов вносит рассеяние на ионах с энергиями до . Показано, что для случая, когда скорость налетающих частиц много больше скорости ионов и при малых углах рассеяния ширина " энергетического распределения рассеянных частиц на полувысоте равна:

ЛЕ^ « 4 ^(Е^-Т. •м1/м2-1п2)1/2, гдр м^ - масса частиц пучка, и^ - масса ионов, е^ - угол рассеяния, Е^ - энергия первичного пучка и Т^ - температура ионов.

В параграфе 2.2 рассмотрены необходимые параметры пучка и регистрирующей аппаратуры для реализации данной методики. Показано, что временное разрешение метода определяется

количеством импульсов за время измерения.

При выборе вида зондирующих атомов, их энергии и угла рассеяния полагалось:

- Дифференциальное сечение рассеяния быстрых атоног без ионизации в диапазоне энергий 1 - 100 кэВ и углов рассеяния в > 5° определяется сечением Резерфорда.

- Достижимые значения плотности тока атомных пучков, создаваемых инжекторами, возрастают с ростом энергии и уменьшаются с увеличением массы атомов пучка.

- Эффективность регистрации рассеянных атомов резко падает при уманьсгэнии энергии ниже 1-2 кэВ, а при энергии свыше 5-10 хэЗ изменяется медленно.

-Поглощенно атомов в плазме, которое происходит главным образом за счет перезарядки, а тахг.е ионизации электронами и протонами, как правило, растет с увеличением и?ссы, начиная с атомов гелия.

- Условия для разделения линий , соответствующих рассеянию на прииесях и на протонах, улучна:отея с ростом угла рассеяния и энергии зондирующих частиц.

- Достаточно сильная зависимость величины уширенип от температура ионов сохраняется только при относл-^зльно высокой скорости зондирующих частиц, У^ * V •

Анализ влияния этих факторов показал/ что для из::зренни температуры конов в горячил плазме методом рассеяние могу быть использоваьы только ну" си атсков водорода, дейлчфия или гелия. Минимальная энергия зондирующих атомоп ограничена величиной порядка 5 кэВ я осногном из-! а ум'-т,\:е»:а«: достижимой плотности тока з пучке и эффэ; -явности регистрам? а рассеянных атомов. С другой стороны, поэоянос-ги энергии ограничены тем, что сеченм-э рассеяния б1!-:тос уменьшается с ростом энергии.

В третьей главе рассмотрена возможность измерения полоидального магнитного поля с помощью пучка молекул водорода.

В параграфе 3.1 рассмотрены физичееккэ принципы метода. Показано, что угловое распределение атомся, образовавшихся в

результате ионизации молекул водорода и последующей

диссоциации молекулярных ионов, несет информацию о наклоне силовой магнитной линии, который однозначно связан с отношением полоидального и тороидального магнитного поля. Исходя из этого, можно найти плотность тока внутри поверхности с радиусом г и величину коэффициента запаса устойчивости Ч(г):

•1 6 *о 1Г1К

Лг> - Вт(Ко) ^ ьд9: <х(г) = —! ^ .

0 Ео

где <р - угол наклона магнитных силовых линий по отношению к

2

средней плоскости тора СГ(г) - в А/см , г -малый радиус

плазмы, Н - большой, й - большой радиус токамака, измеряемые

в см, Е>т - тороидальное поле (Гс).

Приведены возможные схемы проведения экспериментов. Было

предложено использовать широкий (типа ленточного) пучок и

вращать регистрирующий прибор вокруг вертикальной оси,

проходящей через наружный край диагностического пучка. Поток

вторичных атомов в этом случае будет регистрироваться только

тогда, когда ось анализатора совпадает с направлением вылета

вторичных атомов.

В параграфе 3.2 рассмотрены необходимые параметры пучка

и регистрирующей аппаратуры для реализации данной методики.

Показано, что, как и в случае рассеяния пучка, временное

разрешение метода измерения полоидального поля с помощью

молекулярного пучка определяется количеством импульсов за

время измерения. Показано, что ионизация молекул водорода в

„О

основном происходит в результате перезарядки на протонах Н^ +

р -> Н* + Н°, а диссоциация молекулярного иона Н* главным

+

образом происходит за счет столкновений с электронами Н2 + е -> И® + Н+ + е. Приведена оценка времени жизни молекулярного иона в плазме. Оказалось, что для параметров токамака Туман-3 приблизительно за 2 оборота по ларморовской окружности практически все ионы Н* диссоциируют на протоны и атомы водорода.

Энергия пучка определялась из следующих условий: малость

углового утирания атомов, выходящих из плазмы, и малость ларморовского радиуса иона Н^-

В таблице 1 диссертации приведены необходимые параметры пучка молекулярного водорода для реализации данного метода на некоторых установках: Туман-3, Т-10, COMPASS, ASDEX, JET.

. Ширина углового распределения потока вторичных атомов определяется расходимостью пучка, телесным углом прибора и эффектами Франка-Кондона. При малях телесном угле прибора (~ 0.3°) и расходимости пучка (- 0.3°), что реализуемо при создании инжектора и анализатора вторичных атомов, эта ширина определяется в основном эффектами Франха-Кондона.

В четвертой главе описана регистрирующая аппаратура для изнеренил ионной температуры плазма и полоидального магнитного поля с помощью активной корпускулярной диагностики Показано, что для того, чтобы измерить полный анергетический спектр рассеянных атомов, необходимо иметь прибор с энергетическим диапазоном - 1.5 и в случао десяти дискретных каналов энергетическое разрешение каждого канала должно быть ДЕ/Е - 0.04. Аналогичный прибор может применяться и в экспериментах по измерению полоидального магнитного поля.

В параграфа 4.1 описаны конструкция и параметры анализатора рассеянных атомов с узким энергетическим диапазоном и высоким энергетическим разрешением канала, созданного для проьйдения экспериментсз по рассеянию пучка быстрых атомов. В качестве детектороз использовалясь □евронная сборка иикроканальних пластин, что позволяло создать анализатор с высоким разреиением: число каналов по энергии - 15, энергетический диапазон, то есть отношение энергии последнего канала к первому, Е^/К, а 1.4, энергетическое разрешение ДЕ/Е а 4%.

Далее подробно описано устройство детектор;», приведены параметры микроканальных пластин и характеристики детектора: амплитудные спектры, счетная характеристика, нагруэочкля характеристика. Испытания детектора проаодились на электронном пучке, пучках ионоз лития и атомов водорода.

Измерение аппаратной функции и определение характеристик

анализатора производилось путей рассеяния пучка быстрых атомов гелия с энергией 5-15 кэВ и длительностью 100 икс, создаваемого инжектором ДИЦА-1, на молекулах дейтерия или аргона и анализа энергетических спектров рассеянных атомов с помощью анализатора. Ширина энергетических спектров составила 4% в случае рассеяния на 02 и 3% - на Аг. При рассеянии на газе комнатной температуры сирина энергетических спектров определяется тремя факторами: размерами анодов детектора, геометрией- пучка и интегрированием по разным энергиям рассеяния в пределах диапазона углов, регистрируемых анализатором. Последний фактор в случае аргона пренебрежимо мал, так как при рассеянии в тяжелом газе практически не происходит изменения энергии атомов, чем и объясняется наблюдаемая разница в ширинах спектров. Рассеяние на тяжело?! газе позволяет также определить начальную энергию атомов пучка.

В параграфе 4.2 опксан анализатор атомных частиц с регулируемой дисперсией.

В кач стве прототипа был взят пятиканальный анализатор атомов, разработанный в ФГИ и с успехом применявшийся на многих плазмеш ix установках. В этом приборе была применена изолированная от корпуса камера обдирки и введен блок фокусировки вторичных ионов. При подаче н. камеру обдирки тормозящего напряжения (т.е. отрицательного напряжения для положительно заряженных ионов) выходящие из камеры обдирки ионы поступают на вход диспергирующего элемента с энергией Е ит (где ит < Е). В результате продельная энергия, регистрируемая анализатором, может быть увеличена на величину

II . Энергетическое разрешение увеличивается и становится т *

разным Б = 3(1 - ит/Е) , где в - исходное энергетическое разрешение анализатора при нулевом значении напряжения на

ионизационной камере. При изменении и также плавно меняется

*

дисперсия прибора, равная в этом случае К ■» К(1 - где

К - исходная дисперсия, Е1 - энергия частиц, на которую настроен первый канал анализатора.

Использование блока фокусировки позволило сохранить

неизменной чувствительность анализатора вплоть до и^/Е^ и 80%. В этом случае энергетический диапазон прибора увеличивается в 1.8 раза и достигает 90 кэВ, дисперсия прибора изменяется в 5 раз и становится равной 6.

Таким образом, разработанное устройство позволило увеличить энергетический диапазон прибора и обеспечило возможность регулирования дисперсии при стабильной дифференциальной чувствительности прибора.

Подобная конструкция существенно расширяет возможности многоканальных анализаторов атомов. Она позволяет использовать одинаковые приборы на установках с самыми различными параметрами плазмы, а также в целом ряде специфических условий (например, при исследованиях методов дополни ельного нагрева плазмы), когда требуется подробное изучение отдельных участков энергетического спектра атомов. Конструкция анализатора с регулируемой дисперсией может быть использована для изучения спектров атомов с разной степенью подробности в процессе одного разряда плазменной установки путем подачи меняющегося в процессе разряда напряжения на ионизационную камеру.

В дальнейшей этот прибор использовался нами при измерениях полоидального магнитного поля на токамака Туман-3.

В пятой главе приведены результаты измерения ионной температуры и полоидального магнитного поля.

Для определения Т^ по результатам измерения энергетического спектра рассеянных атомов была создана программа, описанная в параграфе 5.1. Программа учитывала реальную геометрию эксперимента, а именно: конечную величину телесного угла регистрирующего прибора и его энергетическое разрешение, а также распределение плотности и температуры ионов по объему рассеяния. Дифференциальное сечение рассеяния предполагалось резерфордовским. Однако, для учета вероятности того, что при рассеянии не произойдет ионизации налетающей частицы, в программу был введен постоянный множитель С, и получаемый при расчете спектр нормировался на экспериментально измеренный подбором величины этого коэффициента. Определение температуры

ионов проводилось путей сравнения экспериментального спектра с рядом расчетных контуров, соответствующих различным значениям температуры ионов. Существенным является то, что программа позволяла находить связь между уширением энергетического спектра рассеянных атомов и измеряемой температурой сак дня случая высоких скоростей атомов

зондирующего пучка (Vn » Vt^/Zvx^), так и для случаев скоростей порядка тепловой скорости ионов, соответствующих условиям эксперимента.

Первые измерения ионной температуры по энергетическому

спектру рассеяных атомов были выполнены на токамаке 7-4. Они

представлены в параграфе 5.2.. Измерения проводились в плазме

13 -3

со средней плотностью плазмы 1.6-10 си в режиме омического иахгрева с продольным магнитным полем 24 кЭ и тохом разряда 75кА. Угол рассеяния в в этих экспериментах был равен 9°. При этом пространственное разрешение в направлении поперек инхекции составляло -1см и вдоль направления инжекции 9-10см.

Определение ионной температуры проводилось на стационарной фазе разряда для одной временной точки. Найденная по рассеянию величина ионной температуры составила 117±20эВ. Эта величина оказалась близкой к ионной температуре, измеренной по потоку атомов перезарядки методом "искусственная мишень" и анализу атомов, испускаемых плазмой (пассивный метод). Измег рения показали, что, несмотря на наличие в плазме значительного количества примесей »3, в основном ионов углерода), рассеяние нейтральных атомов на них без ионизации маловероятно и не влияет на форму спектра атомов,рассеянных на протонах - основного компонента плазмы. Оценка вероятности рассеяния атомов гелия на протоках без ионизации показала, что для угла рассеяния 9° и энергии атомов 8 кэВ ока составляет величину -0.04. Оба результата впоследствии были подтверждены теоретическими расчетами голландских и японских ученых и измерениями, выполненными на немецком токамаке TEXTOR.

Параграф 5.3 посвящен .результатам измерения ионной температуры по рассеянию атомов на токамаке 'Г-10. Измерения

проводились в разряда с продольный магнитным полем 2.5 Тл,

— 13 -3

током разряда 300 кА и средней плотностью nß » (2 - 41-10 см.

Радиус диафрагмы установки в этих опытах бил 32 см. Были проведены измерения кая радиальных, так и временных распределений ионной температуры. Температура иолов в центре плазменного шнура на стационарной стадии разряда оказалось равной - 700 эВ. Результаты хорошо согласуются с данными, полученными по спектрам атомов перезарядки и нейтронному выходу. Следует отметить, что на токамаке Т-10 наличие кинетического конвективного переноса приводило к заметному отклонению функции распределения ионов от максвелловской в внсокоэнвргетичной части и для определения ионной температуры по спектрам атомов перезарядки в этих условиях Была разраБоттна специальная процедура. Результаты измерений Т^ по рассеянию подтвердили правильность этой процедуры и повысили достоверность измерений ионной температуры.

В параграфе 5.4 приведены результата измерения полои-дального магнитного поля на токамаке Тукан-3. Измерения угла (р проводились в следующих режимах установки Туман-3: продольное поле Вт •» 5.2кГс, средняя плотность п0 « Ю^см-^ и: I - "стационарный" (тон. в плазме 1 « 40'й 70 кА), XI - "медленный" подъем тока - - 4 МА/с III - "быстрый" подъем тоха - - 12 МА/с. Энергия частиц диагностического пучка была примерно равна

10 кэВ, размер пучка в тороидальном направлении - - 2 см,

-4

длительность инжекции пучка и время измерения - 10 с.

Измерения полоидального магнитного поля в стационарном режиме проводились при двух значениях тока в плазме: 40 и 70кА. Максимальная величина тока в плазме {- 70кА), для которой с помочью существующего диагностического комплекса возможно проведение измерений, определяется размерами диагностического пучка и шириной патрубка в тороидальном направлении, на котором установлен регистрирующий прибор. Выло получено, что для р.ежима с 1^-40 кА ось разряда смещена внутрь разрядной камеры на 0.5см, а для I <• 70кА это смещение увеличилось до 2.5см, что можно связать с уменьшением внутренней индух-

тивности шнура. Были получены данные о величине полоидального поля, коэффициента запаса устойчивости и плотности тока. Поскольку возможности проведения измерений, как было отмечено выше, ограничены величиной тока разряда 70кА, следующий цикл намерений был посвгцен изучению начальной стадии разряда, на которой ток еце не превосходил указанной величины. Изучалась скорость проникновения тока о плазменный шнур при различных скоростях подъема тока и способах предиоииэйцыа плазмы. Для этого проводились измерения полоидального поля на разных расстояниях от оси шнура а различные моменты времени на стадии нарастания тока. Предиониэация осуществлялась либо с помощью одновременного резонансного электроннно-циклотронного и ультрафиолетового излучений (ЕС+ОТ), либо с помощью только элект-троннно-циклотронного излучения (ЕС). Было получено, что в случае Быстрого подъема тока проникновение тока определяется классическими сквновымя зффэхтаиа для обоих типов предыониза-ции.Для медленного подъема тока проникновение зависит от способа предыонизации. При одновременном использовании ЕСН)У напряжение па обходе во время пробоя было относигелы/о низким и проникновение тока определяется классическими скиновыми временами. Ситуация резко меняется, когда используется только ЕС предыонизация. В этом случае напряжение на обходе и тем самым электрическое пола в плазме значительно увеличиваются. Измерения показали отсутствие сколько-нибудь заметного тока в цзнтре плазменного инура вплоть до 10 мс разряда. Наряду с этим измерения спектров синхротрсиного и кесткого рентгеновского излучений, выполненные, соответственно, В. В.Рождественс-кин и В.Г.Киптилым, свидетельствуют о наличии в плазме пучка электронов, ускоренных до энергии несколько МэВ. По-видимому, электроны ускоряются на периферии плазменного шнура, образуя полый (трубчатый) пучок, который экранирует центральные области ог проникновения тока.

Основные результаты работы. 1. Разработаны новый анализатор атомных частиц с узким энергетическим диапазоном для измерения ионной температуры методом рассеячия пучка быстрых атомов на ионах плазмы и

анализатор атоиоа о регулируемой дисперсией. На последний прибор имеется авторское свидетельство.

2. Создана программа, моделирующая энергетический спектр пучка быстрых атомов, рассеянных на ионах плазмы.

3. Проведена измерения ионной температуры методом рассеяния на установках Т-4 и Т-10.

4. Показано, что данные о ионной температура, измеренные на разных участках функции распределения ионов (по спектру атомов перезарядки, нейтронному выходу я рассеянию пучка бистрих атомов), согласуются друг с другом.

5. Разработана и впервые реализована методика измерения.по-лоидальпого магнитного по чя и плотности тока в плазме токаиаков.

6. Проведены измерения радиальных и временных распределений полоидального магнитного поля и плотности тока на токамаке Туман-3 методами активной.корпускулярной диагностики.

7. Показано, что проникновение тока в плазму зависит от способа предыониэации плазмы в частности, был обнаружен режим с, отсутствием тока в центра плазмы вплоть до 10-й мс от начала разряда (при полной длительности стадии нарастания тока - 30 мс).

Таким образом, в результата работы были создана и апробированы в условиях токамаков комплексы корпускулярной диагностики для измерения ионной температуры и полоидального магнитного поля в плазме, обеспечивающие независимое измерение этих параметров и не требующие обязательного использования дополнительных данных о других параметрах плазмы.

Основные результаты, полученные в настоящей работе и вошедшие в диссертацию, опубликованы в работах:

1. Александров Е.В., Афросинов В. В., Березовский В.Л. , Извозчиков A.B. ,Кисляков Д.И,, Петров С.Я. я др. Проект комплекса корпускулярной диагностики иа токамаке-15. 3 Всесоюзное совещание по диагностике высокотемпературной плазмы, Дубна, 1983, 107.

2. Александров Е.В., Афросимов В. В., Березовский В.Л., Извозчиков A.B. ,Кисляков А.И., Петров С.Я. и др.

Комплекс корпускулярной диагностики плавны на токомаке -1S. Препринт ФТИ-773, 1982, 45 стр.

3. Афанасьев В.И., Кисляков А.И., Лебедев C.B., Петров С.Я. и др. Локальные измерения полоидального магнитного поля и коэффициента sanaca устойчивости q вблизи оси разряда в установке Туи'н-3 методом активной корпускулярной диагностики. Письма в ЖЭТ4>, ЗД, 11, 1989, 453-457.

4. Афанасьев В.И., Кисляков А.И., Петров С.Я., Чернышев Ф.В. Локальные намерения полоидального магнитного поля с помощью молекулярного водородного пучка на установке Туман-3. 5 , Всесоюзное совещание по диагностике высокотемпературной плазмы. Минск, 1990, 182-133.

5. Афросимов В. В., Кисляков А.И., Петров С.Я. и др. Комплекс корпускулярной диагностики на стеллараторе Л - 2К. 4 Всесоюзное совещание по диагностике высокотемпературно й плазмы. Алушта, 1986, 89.

6. ЕерезсзскиЙ L. Л., Извозчиков A.B. , Кисляков А. И., Коэлоэскей С.С., Медведев A.A., Петров С.Я. Измерение ионной температуры на токакаке Ï-1Q по рассеянии пучка бнетрих ато'нсв. //«Диагностика плазмы>, вып. 5, К., 1986, 157-160 (Доклад на 3 Всесоюзном совещании по диагностике высокотемпературной плазмы, Дубна, 1983).

7. Веревовский Б.Л., Извозчиков А.В.,Кисляков А.И., Петров С. Я., Петров M.ÍI. Многоканальный анализатор атокных частиц, Авторскаа свидетельство 1447196 с приоритетом от 01.12.82. В.К. 35, 1990, 303.

0. Березовский Е.Л., Кисляков А.И., Петров С.Я., Росляков Г.В. Измерение температура ионов в горячей плазма по рассеянию быстрых атомов. Физика мазка, £,6,1580, 13851395.

9.■ Afanasjev V.l., Chernyshev F.V., Golant У.Е., its E.E., Izvoschikov A.B., Kiptilyj V.G., Kislyakov A.I., Khuâclesv A.V., Korotkov A.A., Petrov S.Ya., Rogdestvensky V.V., Sakharov N.V., Shahovets K.G., Yaroshevich S.P. Currant ' penetration measurements in Turaan-3 by active charge exchange diagnostics. 17th EPS

Conf. on Contr. Fusion and Plasma Heating, Amsterdam, 1990, 14B, 1, IB2-I85.

10. Afanasjev V.I., Chernyshev F.V. , Kislyakov A.I., Lebedev S.V., Petrov S.Ya., Shahovets K.G. Local measurements of the poloidal magnetic field and safety factor q near the plasma axis In the tokamak Tuman-3 by active charga exchange diagnostics. Preprint FTI, B} 1406, Leningrad, 1989, 12 p.

PTn mm, 3aK.358, Tixp.IOO, yq.-H3a.n.0,9; I3/y-I993 r. BecujiaiHO