npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562922030022npe-223Research ArticleФизика газового разряда и плазмыGas Discharge and Plasma PhysicsСистема сверхвысокочастотной предыонизации токамака МИФИСТ-0Microwave Preionization System of the MEPHIST-0 TokamakАлиеваА. И.AlievaA. I.

Москва, 115409

Moscow, 115409

ПришвицынА. С.PrishvitsynA. S.

Москва, 115409

Moscow, 115409

ЕфимовН. Е.EfimovN. E.

Москва, 115409

Moscow, 115409

КратС. А.KratS. A.

Москва, 115409

Moscow, 115409

SAKrat@mephi.ruИсаковаА. С.IsakovaA. S.

Москва, 115409

Moscow, 115409

КазиевА. В.KazievA. V.

Москва, 115409

Moscow, 115409

ВоробьевГ. М.VorobyovG. M.

Москва, 115409

Moscow, 115409

КурнаевВ. А.KurnaevV. A.

Москва, 115409

Moscow, 115409

Национальный исследовательский ядерный университет МИФИРоссияNational Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian Federation2023191220231418793Copyright © Алиева А.И., Пришвицын А.С., Ефимов Н.Е., Крат С.А., Исакова А.С., Казиев А.В., Воробьев Г.М., Курнаев В.А., 20232023Алиева А.И., Пришвицын А.С., Ефимов Н.Е., Крат С.А., Исакова А.С., Казиев А.В., Воробьев Г.М., Курнаев В.А.Alieva A.I., Prishvitsyn A.S., Efimov N.E., Krat S.A., Isakova A.S., Kaziev A.V., Vorobyov G.M., Kurnaev V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/223

Сверхвысокочастотная предыонизация – распространенный метод смягчения условий пробоя газа в токамаках. Цель исследования заключалась в том, чтобы протестировать разработанные системы токамака МИФИСТ-0, а также изучить предварительную предыонизационную плазму. Анализ предплазменного разряда были осуществлен с помощью поясов Роговского, оптической спектроскопии и зондов Ленгмюра. Дополнительно использовалась быстрая ПЗС-камера для регистрации эмиссии во время разряда. Полученные результаты показали, что разряд предварительной плазмы был локализован на определенном расстоянии внутри вакуумной камеры, удовлетворяющем условию существования электронно-циклотронного резонанса. Оцененная плотность плазмы и электронная температура составили 5.5 ⋅ 1016 м–3 и 8 эВ соответственно.

Microwave preionization is a common technique used for electron-cyclotron resonance assisted plasma start-up in spherical tokamaks. The aim of the study is to test features of the developed MEPhIST tokamak preionization system. The study explores the preliminary preionization plasma. The gas discharge parameters were measured using Rogowski coils, optical spectroscopy, and Langmuir probes. Additionally, CCD – camera captured the emission evolution during discharge. The results obtained demonstrate that the plasma discharge was localized in the discharge vessel. The calculated plasma density and electron temperature were 5.5 × 1016 m–3 and 8 eV, respectively. The study enables a better understanding of the preionization process in the MEPhIST-0.

предыонизацияплазмадиагностика плазмыЭЦР-пробойтокамакpreionizationplasmaplasma diagnosticsECR-assisted start-uptokamakРабота была выполнена при поддержке АО “Наука и инновации” (номер договора 313/1755-Д от 20.09.2019).ReferencesRegan S.P., et al. // Nucl. Fusion. 2005. V. 45 (10). P. S245.Regan S.P., et al. // Nucl. Fusion. 2005. V. 45 (10). P. S245.Gryaznevich M., Shevchenko V., Sykes A. // Nucl. Fusion. 2006. V. 46 (8). P. S573.Gryaznevich M., Shevchenko V., Sykes A. // Nucl. Fusion. 2006. V. 46 (8). P. S573.Bae Y.S., et al. // Nucl. Fusion. 2008. V. 49 (2). P. 022001.Bae Y.S., et al. // Nucl. Fusion. 2008. V. 49 (2). P. 022001.Kobayashi T., et al. // EPJ Web Conf. 2015. V. 87. P. 04008.Kobayashi T., et al. // EPJ Web Conf. 2015. V. 87. P. 04008.Lohr J., et al. // Fusion Sci. Technol. 2005. V. 48 (2). P. 1226.Lohr J., et al. // Fusion Sci. Technol. 2005. V. 48 (2). P. 1226.Choe W., et al. // Rev. Sci. Instrum. 2000. V. 71 (7). P. 2728.Choe W., et al. // Rev. Sci. Instrum. 2000. V. 71 (7). P. 2728.Khan R., et al. // Fusion Eng. Des. 2018. V. 126. P. 10.Khan R., et al. // Fusion Eng. Des. 2018. V. 126. P. 10.Yexi H., et al. // Plasma Sci. Technol. 2006. V. 8 (1). P. 84.Yexi H., et al. // Plasma Sci. Technol. 2006. V. 8 (1). P. 84.Jo J.G., et al. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24 (1). P. 012103.Jo J.G., et al. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24 (1). P. 012103.Chektybayev B. // Fusion Eng. Des. 2021. V. 163. P. 112167.Chektybayev B. // Fusion Eng. Des. 2021. V. 163. P. 112167.Kurnaev V.A., et al. // Phys. At. Nucl. 2019. V. 82. P. 1329.Kurnaev V.A., et al. // Phys. At. Nucl. 2019. V. 82. P. 1329.Yu Y., et al. // AIP Adv. 2018. V. 8 (9). P. 095015.Yu Y., et al. // AIP Adv. 2018. V. 8 (9). P. 095015.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.