Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1 Описание и особенности токамаков Глобус-М, ТУМАН-3М, COMPASS 18
1.2 Дополнительный нагрев ионов методом нейтральной инжекции 20
1.2.1 Основные особенности дополнительного нагрева методом нейтральной инжекции 21
1.2.2 Взаимодействие нейтрального пучка с плазмой 25
1.2.3 Взаимодействие быстрых ионов с плазмой 27
1.2.4 Потери быстрых частиц при нейтральной инжекции 29
1.2.5 Функция распределения быстрых частиц 32
1.2.6 Заключение к разделу 1.2 37
1.3 Диагностические методы исследования поведения ионного компонента плазмы 38
1.3.1 Спектроскопическая диагностика 40
1.3.2 Нейтронная спектрометрия 45
1.3.3 Корпускулярная диагностика 48
1.3.4 Измерения ионной температуры при помощи корпускулярной диагностики 52
1.3.5 Измерения функции распределения быстрых частиц методом корпускулярной диагностики 57
1.3.6 Анализаторы потоков атомов перезарядки, используемые в корпускулярной диагностике 58
1.3.7 Заключение к разделу 1.3 59
Глава 2. Анализаторы потоков атомов на установках Глобус-М, ТУМАН-3М, COMPASS 60
2.1 Применимость анализатора АКОРД-12 для измерений быстрых частиц на установках Глобус-М, ТУМАН-3М, COMPASS 65
2.2 Анализатор АКОРД-24 71
2.3 Анализатор АКОРД-24М 72
2.4 Заключение к главе 2 80
Глава 3. Эксперименты на токамаке Глобус-М 81
3.1 Комплекс КД на установке Глобус-М 81
3.2 Изучение поведения ионов при максимальной энергии нейтральной инжекции 83
3.2.1 Задачи 83
3.2.2 Условия эксперимента и диагностическая аппаратура 83
3.2.3 Особенности формы спектров быстрых частиц при максимальной энергии инжекции на установке Глобус-М. 84
3.2.4 Анализ и интерпретация формы спектров 86
3.2.5 Компонентный состав инжектируемого пучка 94
3.2.6 Воздействие пилообразных колебаний на распределения быстрых ионов 96
3.2.7 Влияние смещения плазмы на спектры быстрых частиц при максимальной энергии инжекции 101
3.2.8 Прямые потери инжектируемых частиц 106
3.3 Заключение к главе 3 108
Глава 4. Эксперименты на токамаке Туман-3М 110
4.1 Задачи 113
4.2. Обеспечение регистрации быстрых ионов 113
4.2.1 Применение металлического отражателя 114
4.2.2 Модернизация порта корпускулярной диагностики 116
4.3 Поведение ионов плазмы при различной мощности нейтральной инжекции 117
4.3.1 Измерения ионной температуры при различной мощности инжекции 118
4.3.2 Измерения спектров быстрых ионов при различной мощности инжекции 119
4.3.3 Моделирование поведения быстрых ионов при изменении мощности инжекции. 121
4.3.4 Влияние концентрации остаточных атомов плазмы на уровень спектров быстрых частиц 124
4.3.5 Регистрация взаимодействия нейтрального пучка с переходным патрубком 126
4.3.6 Проверка ослабления нейтрального пучка по сигналу Da 129
4.3.7 Заключение к разделу 4.3 133
4.4 Поведение быстрых ионов при смещении плазмы по большому радиусу 134
4.4.1 Условия эксперимента по смещению плазмы 135
4.4.2 Результаты измерений спектров быстрых частиц 136
4.4.3 Возможные причины роста числа быстрых ионов при смещении плазмы 138
4.4.4 Заключение к разделу 4.4 139
4.5 Заключение к главе 4 139
Глава 5. Эксперименты на токамаке COMPASS 141
5.1 Задача 142
5.2 Регистрация спектров в тепловой области и оценка ионной температуры 142
5.2.1 Условия эксперимента 142
5.2.2 Измерения потоков атомов в тепловой области энергий 142
5.2.3 Оценка ионной температуры 143
5.3 Регистрация спектров быстрых частиц при нейтральной инжекции 146
5.3.1 Условия эксперимента 147
5.3.2 Спектр быстрых частиц при инжекции нейтрального пучка в плазму 147
5.3.3 Энергетический спектр нейтрального пучка 148
5.4 Измерение ионной температуры при нейтральной инжекции 149
5.5 Заключение к главе 5 151
Заключение 153
Список литературы 157
