npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562924060034OTZUENnpe-428Research ArticleВзаимодействие плазмы, пучков частиц и излучения с веществомInteraction of Plasma, Particle Beams and Radiation with MatterМЕТОД РАСЧЕТА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ ДИАГНОСТИКИ ЗОНДИРОВАНИЯ ПУЧКОМ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ ТОКАМАКА Т-15МДMETHOD FOR THE CALCULATION OF THE SPATIAL RESOLUTION OF THE HEAVY ION BEAM PROBE FOR THE T-15MD TOKAMAKАммосовЯ. М.AmmosovYa. M.ammosov.ium@phystech.eduКрохалевО. Д.KrokhalevO. D.ЕлисеевЛ. Г.EliseevL. G.СаранчаГ. А.SaranchaG. A.МельниковА. В.MelnikovA. V.Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”РоссияNational Research Centre “Kurchatov Institute”Russian FederationНациональный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)РоссияNational Research Centre “Kurchatov Institute”; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)Russian FederationНациональный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”РоссияNational Research Centre “Kurchatov Institute”; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University); National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)Russian Federation202508012025161108115Copyright © Аммосов Я.М., Крохалев О.Д., Елисеев Л.Г., Саранча Г.А., Мельников А.В., 20252025Аммосов Я.М., Крохалев О.Д., Елисеев Л.Г., Саранча Г.А., Мельников А.В.Ammosov Y.M., Krokhalev O.D., Eliseev L.G., Sarancha G.A., Melnikov A.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/428

Зондирование плазмы пучком тяжелых ионов (ЗПТИ) – уникальная диагностика, позволяющая независимо и одновременно измерять электрический потенциал плазмы φ, его колебания φ˜, а также колебания электронной плотности n˜e и полоидального магнитного поля B˜pol в горячей области плазмы. В работе приводится метод расчета пространственного разрешения проектируемой диагностики ЗПТИ для токамака Т-15МД. Исследована зависимость размера области измерения от ширины входных щелей в энергетический анализатор.

Heavy ion beam probe is a unique diagnostic technique that allows the independent and simultaneous measurement of the plasma electric potential φ, its fluctuations φ˜, as well as fluctuations of the electron density n˜e and the poloidal magnetic field B˜pol, in the hot plasma region. A method for the calculation of the spatial resolution of the heavy ion beam probe diagnostic for the T-15MD tokamak has been presented. The dependence of the size of the measurement region on the width of the input slits in the energy analyzer has been studied.

диагностика высокотемпературной плазмызондирование плазмы пучком тяжелых ионовпространственное разрешение диагностикитокамак Т-15МДhigh-temperature plasma diagnosticsheavy ion beam probespatial resolution of diagnosticsT-15MD tokamakРабота проведена в рамках выполнения государственного задания НИЦ “Курчатовский институт”. Работа Я.М. Аммосова, О.Д. Крохалева и Г.А. Саранчи поддержана Российским научным фондом, грант № 23-7200042.ReferencesMelnikov A.V. Electric Potential in Toroidal Plasmas. 2019. Cham: Springer Int. Publ.Melnikov A.V. Electric Potential in Toroidal Plasmas. 2019. Cham: Springer Int. Publ.Donné A.J.H. et al. // Czech. J. Phys. 2002. V. 52 (10). P. 1077–1096. https://doi.org/10.1023/A:1021024005348Donné A.J.H. et al. // Czech. J. Phys. 2002. V. 52 (10). P. 1077–1096. https://doi.org/10.1023/A:1021024005348Melnikov A.V. et al. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57 (7). P. 072004. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa5382Melnikov A.V. et al. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57 (7). P. 072004. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa5382Razumova K.A., Andreev V.F., Eliseev L.G. et al. // Nucl. Fusion. 2011. V. 51 (8). P. 083024. https://doi.org/10.1088/0029-5515/51/8/083024Razumova K.A., Andreev V.F., Eliseev L.G. et al. // Nucl. Fusion. 2011. V. 51 (8). P. 083024. https://doi.org/10.1088/0029-5515/51/8/083024Conway G.D. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2008. V. 50 (12). P. 124026. https://doi.org/10.1088/0741-3335/50/12/124026Conway G.D. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2008. V. 50 (12). P. 124026. https://doi.org/10.1088/0741-3335/50/12/124026Melnikov A.V. // Nature Phys. 2016. V. 12. P. 386–390. https://doi.org/10.1038/nphys3759Melnikov A.V. // Nature Phys. 2016. V. 12. P. 386–390. https://doi.org/10.1038/nphys3759Melnikov A.V. et al. // Fusion Eng. Des. 2019. V. 146A. P. 850–853. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2019.01.096Melnikov A.V. et al. // Fusion Eng. Des. 2019. V. 146A. P. 850–853. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2019.01.096Melnikov A.V. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion 2006. V. 48 (4). P. S87–S110. https://doi.org/10.1088/0741-3335/48/4/S07Melnikov A.V. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion 2006. V. 48 (4). P. S87–S110. https://doi.org/10.1088/0741-3335/48/4/S07Melnikov A.V. et al. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57 (11). P. 115001. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa796cMelnikov A.V. et al. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57 (11). P. 115001. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa796cVershkov V.A. et al. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59 (6). P. 066021. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab15b1Vershkov V.A. et al. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59 (6). P. 066021. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab15b1Аммосов Я.М., Хабанов Ф.О., Драбинский М.А., Мельников А.В., Елисеев Л.Г., Харчев Н.К., Лысенко С.Е. // Ядерная физика и инжиниринг. 2023. Т. 14 (3). С. 278–283. [Ammosov Y.M., Khabanov P.O., Drabinskiy M.A., Melnikov A. V., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Lysenko S.E. // Phys. At. Nucl. 2022. V. 85 (12). P. 20712075. https://doi.org/10.1134/s1063778822100040]. https://doi.org/10.56304/S2079562922050049Аммосов Я.М., Хабанов Ф.О., Драбинский М.А., Мельников А.В., Елисеев Л.Г., Харчев Н.К., Лысенко С.Е. // Ядерная физика и инжиниринг. 2023. Т. 14 (3). С. 278–283. [Ammosov Y.M., Khabanov P.O., Drabinskiy M.A., Melnikov A. V., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Lysenko S.E. // Phys. At. Nucl. 2022. V. 85 (12). P. 20712075. https://doi.org/10.1134/s1063778822100040]. https://doi.org/10.56304/S2079562922050049Drabinskiy M.A., Eliseev L.G., Khabanov P.O., Melnikov A.V., Kharchev N.K., Sergeev N.S., Grashin S.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1383 (1). P. 012004. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1383/1/012004Drabinskiy M.A., Eliseev L.G., Khabanov P.O., Melnikov A.V., Kharchev N.K., Sergeev N.S., Grashin S.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1383 (1). P. 012004. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1383/1/012004Fujisawa A. et al. // Nucl. Fusion. 2007. V. 47 (10). P. S718–S726. https://doi.org/10.1088/0029-5515/47/10/S19Fujisawa A. et al. // Nucl. Fusion. 2007. V. 47 (10). P. S718–S726. https://doi.org/10.1088/0029-5515/47/10/S19Sarancha G.A., Eliseev L.G., Khabanov P.O., Kharchev N.K., Melnikov A.V. // JETP Lett. 2022. V. 116 (2). P. 98–104. https://doi.org/10.1134/S0021364022601178Sarancha G.A., Eliseev L.G., Khabanov P.O., Kharchev N.K., Melnikov A.V. // JETP Lett. 2022. V. 116 (2). P. 98–104. https://doi.org/10.1134/S0021364022601178Melnikov A.V. et al. // Nucl. Fusion. 2016. V. 56 (11). P. 112019. https://doi.org/10.1088/0029-5515/56/11/112019Melnikov A.V. et al. // Nucl. Fusion. 2016. V. 56 (11). P. 112019. https://doi.org/10.1088/0029-5515/56/11/112019Cappa Á. et al. // Nucl. Fusion. 2021. V. 61 (6). P. 066019. https://doi.org/10.1088/1741-4326/abf74bCappa Á. et al. // Nucl. Fusion. 2021. V. 61 (6). P. 066019. https://doi.org/10.1088/1741-4326/abf74bMelnikov A. V. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2022. V. 64 (5). P. 054009. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac5b4cMelnikov A. V. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2022. V. 64 (5). P. 054009. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac5b4cАммосов Я.М., Хабанов Ф.О., Драбинский М.А., Мельников А.В., Елисеев Л.Г., Харчев Н.К., Лысенко С.Е., Цывкунова Е.А. // Ядерная физика и инжиниринг. 2024. Т. 15 (1). С. 80–89. [Ammosov Y.M., Khabanov F.O., Drabinskiy M.A., Melnikov A. V., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Lysenko S.E., Tsyvkunova E.A. // Phys. At. Nucl. 2023. V. 86 (9). P. 2115–2123. https://doi.org/10.1134/S106377882309003X]. https://doi.org/10.56304/S2079562923010037Аммосов Я.М., Хабанов Ф.О., Драбинский М.А., Мельников А.В., Елисеев Л.Г., Харчев Н.К., Лысенко С.Е., Цывкунова Е.А. // Ядерная физика и инжиниринг. 2024. Т. 15 (1). С. 80–89. [Ammosov Y.M., Khabanov F.O., Drabinskiy M.A., Melnikov A. V., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Lysenko S.E., Tsyvkunova E.A. // Phys. At. Nucl. 2023. V. 86 (9). P. 2115–2123. https://doi.org/10.1134/S106377882309003X]. https://doi.org/10.56304/S2079562923010037Ammosov Y.M., Khabanov F.O., Drabinskiy M.A., Melnikov A.V., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Lysenko S.E. // Plasma Phys. Reports. 2023. V. 49. (10). P. 1145–1150. https://doi.org/10.1134/S1063780X23601050Ammosov Y.M., Khabanov F.O., Drabinskiy M.A., Melnikov A.V., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Lysenko S.E. // Plasma Phys. Reports. 2023. V. 49. (10). P. 1145–1150. https://doi.org/10.1134/S1063780X23601050Melnikov A.V. et al. // Fusion Eng. Des. 2015. V. 96–97. P. 306–310. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2015.06.080Melnikov A.V. et al. // Fusion Eng. Des. 2015. V. 96–97. P. 306–310. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2015.06.080Drabinskiy M.A., Melnikov A.V., Khabanov P.O., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Ilin A.M., Sarancha G.A., Vadimov N.A. // J. Instrum. 2019. V. 14 (11). P. C11027–C11027. https://doi.org/10.1088/1748-0221/14/11/C11027Drabinskiy M.A., Melnikov A.V., Khabanov P.O., Eliseev L.G., Kharchev N.K., Ilin A.M., Sarancha G.A., Vadimov N.A. // J. Instrum. 2019. V. 14 (11). P. C11027–C11027. https://doi.org/10.1088/1748-0221/14/11/C11027Ilin A.M., Khabanov P.O., Melnikov A. V. // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1383 (1). P. 012006. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1383/1/012006Ilin A.M., Khabanov P.O., Melnikov A. V. // J. Phys. Conf. Ser. 2019. V. 1383 (1). P. 012006. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1383/1/012006Barber C.B., Dobkin D.P., Huhdanpaa H. // ACM Trans. Math. Softw. 1996. V. 22 (4). P. 469–483. https://doi.org/10.1145/235815.235821Barber C.B., Dobkin D.P., Huhdanpaa H. // ACM Trans. Math. Softw. 1996. V. 22 (4). P. 469–483. https://doi.org/10.1145/235815.235821Хабанов П.О., Мельников А.В., Минаев В.Б., Комаров А.Д. // Вопр. атомн. науки техн. Сер.: Физика плазмы. 2020. Т. 130 (6). С. 195–199 [Khabanov P.O., Melnikov A.V., Minaev V.B., Komarov A.D. // Probl. At. Sci. Technol. Ser.: Plasma Phys. 2020. V. 130 (6). P. 195–199]. https://doi.org/10.46813/2020-130-195Хабанов П.О., Мельников А.В., Минаев В.Б., Комаров А.Д. // Вопр. атомн. науки техн. Сер.: Физика плазмы. 2020. Т. 130 (6). С. 195–199 [Khabanov P.O., Melnikov A.V., Minaev V.B., Komarov A.D. // Probl. At. Sci. Technol. Ser.: Plasma Phys. 2020. V. 130 (6). P. 195–199]. https://doi.org/10.46813/2020-130-195

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