Светосильный спектрометр-полихроматор высокого разрешения, оснащенный научными кмоп-камерами, для спектроскопической диагностики плазмы токамаков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Описан усовершенствованный прототип спектрометра-полихроматора высокого разрешения (СПВР), разработанного для спектроскопической диагностики плазмы, в частности, для активной спектроскопической диагностики на установке ИТЭР. Активная спектроскопия позволяет измерять такие параметры плазмы, как профили ионной температуры, скорости тороидального и полоидального вращения, концентрации легких примесей. Спектрометр оборудован несерийными высокопроизводительными компактными научными КМОП-камерами с низким уровнем шумов, широким динамическим диапазоном, высокой квантовой эффективностью и практически 100-процентным рабочим циклом. В основе спектрометра лежат три пропускающие голограммные дифракционные решетки, обеспечивающие работу одновременно в трех спектральных диапазонах: 468 ± 5 нм, 529 ± 5 нм и 656 ± 6 нм. Представлены результаты измерения основных технических параметров камер, пропускающих дифракционных решеток и спектрометра в целом. Было установлено соответствие характеристик разработанного спектрометра требованиям, предъявляемым к спектроскопическому оборудованию, необходимому для измерений методом активной спектроскопии на установке ИТЭР.

Об авторах

Н. В. Кузьмин

Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии “Росатом” “Проектный центр ИТЭР”

Email: n.kuzmin@iterrf.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Расплетина, 11, корп. 2

С. Н. Тугаринов

Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии “Росатом” “Проектный центр ИТЭР”

Email: n.kuzmin@iterrf.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Расплетина, 11, корп. 2

В. В. Серов

Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии “Росатом” “Проектный центр ИТЭР”

Email: n.kuzmin@iterrf.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Расплетина, 11, корп. 2

С. В. Серов

Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии “Росатом” “Проектный центр ИТЭР”

Email: n.kuzmin@iterrf.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Расплетина, 11, корп. 2

Г. С. Павлова

Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии “Росатом” “Проектный центр ИТЭР”

Email: n.kuzmin@iterrf.ru
Россия, 123060, Москва, ул. Расплетина, 11, корп. 2

Н. Н. Науменко

ЗАО “Солар”

Автор, ответственный за переписку.
Email: n.kuzmin@iterrf.ru
Беларусь, 220034, Минск, ул. Платонова, 1Б

Список литературы

  1. Серов С.В., Тугаринов С.Н., Серов В.В., Крупин В.А., Земцов И.А., Красильников А.В., Кузьмин Н.В., Павлова Г.С., Науменко Н.Н. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 8. С. 700. https://doi.org/10.31857/S0367292121110196
  2. Serov S.V., Tugarinov S.N., Serov V.V., Krupin V.A., Zemtsov I.A., Krasilnikov A.V., Kuz’min N.V., Pavlova G.S., Naumenko N.N. // Plasma Phys. Rep. 2022. V. 48. P. 844. https://doi.org/10.1134/S1063780X22600542
  3. Jiang D., Li Y.Y., Wu X.Q., Zhang T., Lyu B., Gao X., Xu G.S. // Fusion Sci. Technol. 2020. V. 76. P. 723. https://doi.org/10.1080/15361055.2020.1777670
  4. Lee H.H., Lee J.K., Ko W.H. // Fusion Sci. Technol. 2020. V. 76. P. 787. https://doi.org/10.1080/15361055.2020.1790712
  5. Ford O.P., Vanó L., Alonso J.A., Baldzuhn J., Beurs-kens M.N.A., Biedermann C., Bozhenkov S.A., Fuchert G., Geiger B., Hartmann D., Jaspers R.J.E., Kappatou A., Langenberg A., Lazerson S.A., McDermott R.M., McNeely P., Neelis T.W.C., Pablant N.A., Pasch E., Rust N., Schroeder R., Scott E.R., Smith H.M., Wegner Th., Kunkel F., Wolf R.C. // Rev. Sci. Instrum. V. 91. P. 023507. 2020. https://doi.org/10.1063/1.5132936
  6. Диагностика плазмы / Под ред. М.И. Пергамента. М.: Энергоатомиздат, 1990. Вып. 7. С. 56.
  7. Fonck R.J., Darrow D.S., Jaehnig K.P. // Phys. Rev. A. 1984. V. 29. P. 6. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.29.3288
  8. Serov S.V., De Bock M., von Hellermann M.G., Tugarinov S.N. // Rev. Sci. Instrum. V. 92. P. 053517. 2021. https://doi.org/10.1063/5.0042029
  9. Тугаринов С.Н., Белокопытов А.А., Кулаков Д.М., Лукин А.В., Науменко Н.Н., Саттаров Ф.А., Серов В.В., Усольцева М.А., Хабанов Ф.О., Шигапова Н.М., Ярцев В.П. // ПТЭ. 2016. № 1. С. 102. https://doi.org/10.7868/S0032816216010158
  10. Tugarinov S.N., Belokopytov A.A., Kulakov D.M., Lukin A.V., Naumenko N.N., Sattarov F.A., Serov V.V., Usoltseva M.A., Khabanov F.O., Shigapova N.M., and Yartsev V.P. // Instr. Exp. Tech. 2016. V. 59. № 1. P. 104. https://doi.org/10.1134/S0020441216010152
  11. Лукин А.В. // Оптический журнал. 2007. Т. 74. С. 80.
  12. https://www.ximea.com
  13. https://www.zemax.com
  14. Зайдель А.Н., Островская Г.В., Островский Ю.И. Техника и практика спектроскопии. М.: Физматлит, 1972. С. 163.
  15. Стриганов А.Р., Одинцова Г.А. Таблицы спектральных линий атомов и ионов. М.: Энергоиздат, 1982.

Дополнительные файлы


© Н.В. Кузьмин, С.Н. Тугаринов, В.В. Серов, С.В. Серов, Г.С. Павлова, Н.Н. Науменко, 2023