XXXVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 14 – 18 февраля 2011 г.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ КАЛИБРОВКА ЧАСТОТНЫХ КАНАЛОВ ДИАГНОСТИКИ ЭЦИ В РЕЖИМЕ ОМИЧЕСКОГО НАГРЕВА ПЛАЗМЫ В СТЕЛЛАРАТОРЕ Л-2М

В настоящее время диагностика измерения профиля электронной температуры по спектру электронного циклотронного излучения (ЭЦИ) широко используется в экспериментах по нагреву плазмы в тороидальных магнитных ловушках [1, 2]. Для плавного профиля электронной температуры и монотонного профиля напряженности магнитного поля можно получить выражение для радиационной температуры [3], величина которой пропорциональна спектральной интенсивности излучения в единицу телесного угла:

T_rad = QT_e(r_res),

где Q = 1- exp(-τ) –интегральный коэффициент поглощения, а τ – оптическая толщина плазмы. Несмотря на очевидную простоту данного метода, существует ряд ограничений на его применимость, которые необходимо учитывать при интерпретации результатов ЭЦИ измерений. Во-первых, при τ ≤ 1 измеренная радиационная температура T_rad оказывается ниже температуры плазмы T_e . Кроме того конечная ширина резонанса при малых значениях градиента магнитного поля может приводить к существенным ошибкам в привязке по радиусу. Оба этих недостатка ЭЦИ диагностики имеют место в режиме омического нагрева плазмы стелларатора Л-2М. Однако, если известно, что функция распределения электронов максвелловская, то профиль электронной температуры может быть восстановлен, при известном профиле плотности плазмы [4].

В работе проведено численное моделирование спектров ЭЦИ в условиях, соответствующих омическому нагреву плазмы в стеллараторе Л-2М. На основании результатов моделирования, используя экспериментально полученный профиль T_rad (r), восстановлен профиль электронной температуры T_e(r), в режиме омического нагрева, когда
τ < 1 на периферии и в центре плазменного шнура. Кроме того, выполнена относительная калибровка частотных каналов диагностики ЭЦИ, которая будет использована в дальнейшем в режиме ЭЦН на стеллараторе Л-2М.

Литература

1. 
   Akulina D., // Proc. Of Int. School of Plasma Physics, Varenna 1982. P. 167.
   
2. 
   SeguiJ.L., Molina D., Goniche M.// Proc. Of 12^th Joint Workshop on ECE and ECH, Aix-en-Provence, 2002. P.209.
   
3. 
   Акулина Д.К., Смолякова О.Б., Суворов Е.В. и др., // Физика плазмы. 1988. Т. 14. С. 649.
   
4. 
   А.С. Сахаров, Д.К. Акулина, Г.А. Гладков, М.А. Терещенко // Физика плазмы. 2006. Т. 12. С. 794-801.