Distinctive features of measuring  T e   and  n e   spatial distributions in the Globus-M2 spherical tokamak using method of Thomson scattering of laser radiation

N. S. Zhiltsov; Жильцов Н. С.; G. S. Kurskiev; Курскиев Г. С.; V. A. Solovey; Соловей В. А.; E. E. Tkachenko; Ткаченко Е. Е.; S. Yu. Tolstyakov; Толстяков С. Ю.; I. M. Balachenkov; Балаченков И. М.; N. N. Bakharev; Бахарев Н. Н.; V. I. Varfolomeev; Варфоломеев В. И.; A. V. Voronin; Воронин А. В.; V. K. Gusev; Гусев В. К.; V. Yu. Goryainov; Горяинов В. А.; V. V. D’yachenko; Дьяченко В. В.; N. V. Ermakov; Ермаков Н. В.; A. A. Kavin; Кавин А. А.; E. O. Kiselev; Киселёв Е. О.; A. N. Konovalov; Коновалов А. Н.; S. V. Krikunov; Крикунов С. В.; V. B. Minaev; Минаев В. Б.; A. B. Mineev; Минеев А. Б.; I. V. Miroshnikov; Мирошников И. В.; E. E. Mukhin; Мухин Е. Е.; A. N. Novokhatsky; Новохацкий А. Н.; M. I. Patrov; Патров М. И.; Yu. V. Petrov; Петров Ю. В.; A. M. Ponomarenko; Пономаренко А. М.; N V. Sakharov; Сахаров Н. В.; O. M. Skrekel’; Скрекель О. М.; V. V. Solokha; Солоха В. В.; A. Yu. Telnova; Тельнова А. Ю.; V. A. Tokarev; Токарев В. А.; E. A. Tukhmeneva; Тюхменева Е. А.; S. V. Filippov; Филиппов С. В.; N. A. Khromov; Хромов Н. А.; P. B. Shchegolev; Щёголев П. Б.; K. D. Shulyatiev; Шулятьев К. Д.; A. Yu. Yashin; Яшин А. Ю.

doi:10.31857/S0367292124030027

Distinctive features of measuring T_e and n_e spatial distributions in the Globus-M2 spherical tokamak using method of Thomson scattering of laser radiation

Authors: Zhiltsov N.S.¹, Kurskiev G.S.¹, Solovey V.A.², Tkachenko E.E.¹, Tolstyakov S.Y.¹, Balachenkov I.M.¹, Bakharev N.N.¹, Varfolomeev V.I.¹, Voronin A.V.¹, Gusev V.K.¹, Goryainov V.Y.¹, D’yachenko V.V.¹, Ermakov N.V.¹, Kavin A.A.³, Kiselev E.O.¹, Konovalov A.N.¹, Krikunov S.V.¹, Minaev V.B.¹, Mineev A.B.³, Miroshnikov I.V.¹, Mukhin E.E.¹, Novokhatsky A.N.¹, Patrov M.I.¹, Petrov Y.V.¹, Ponomarenko A.M.⁴, Sakharov NV.¹, Skrekel’ O.M.¹, Solokha V.V.¹, Telnova A.Y.¹, Tokarev V.A.¹, Tukhmeneva E.A.¹, Filippov S.V.¹, Khromov N.A.¹, Shchegolev P.B.¹, Shulyatiev K.D.¹, Yashin A.Y.¹
Affiliations:
1. Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences
2. Konstantinov Petersburg Nuclear Physics Institute, National Research Centre “Kurchatov Institute”
3. Efremov Institute of Electrophysical Apparatus
4. Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
Issue: Vol 50, No 3 (2024)
Pages: 271-283
Section: TOKAMAKS
URL: https://medjrf.com/0367-2921/article/view/668863
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292124030027
EDN: https://elibrary.ru/RGIVDB
ID: 668863

Cite item

Full Text

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The results of measuring the electron temperature and density spatial distributions in plasma of the Globus-M2 tokamak using the Thomson scattering diagnostics are presented. The diagnostics provides measurements throughout the entire tokamak discharge, starting from time of gas breakdown. The Thomson scattering data were analyzed in order to determine the positions of the last closed flux surface, the plasma magnetic axis, and the radius of inversion during the saw-tooth oscillations. The results of measurements performed during the internal reconnection of magnetic field lines are presents, as well as the dynamics of spatial distributions of electron temperature, density and pressure during the plasma transition to the H-mode. The results of measuring the electron temperature distribution in the scrape-off layer using the Thomson scattering diagnostics are also presented for distances up to 4 cm outside the last closed flux surface.

Keywords

diagnostics of high temperature plasma, Thomson scattering, tokamak

References

Minaev V. B., Gusev V. K., Sakharov N. V., Varfolomeev V. I., Bakharev N. N., Belyakov V. A., Bondarchuk E. N., Brunkov P. N., Chernyshev F. V., Davydenko V. I., Dyachenko V. V., Kavin A. A., Khitrov S. A., Khromov N. A., Kiselev E. O., Konovalov A. N., Kornev V. A., Kurskiev G. S., Labusov A. N., Melnik A. D., Mineev A. B., Mironov M. I., Miroshnikov I. V., Patrov M. I., Petrov Yu. V., Rozhansky V. A., Saveliev A. N., Senichenkov I. Yu., Shchegolev P. B., Shcherbinin O. N., Shikhovtsev I. V., Sladkomedova A. D., Solokha V. V., Tanchuk V. N., Telnova A. Yu., Tokarev V. A., Tolstyakov S. Yu. и Zhilin E. G. // Nucl. Fusion, 2017.
Петров Ю.В., Багрянский П. А., Балаченков И. М., Бахарев Н. Н., Брунков П. Н., Варфоломеев В. И., Воронин А. В., Гусев В. К., Горяинов В. А., Дьяченко В. В., Ермаков Н. В., Жилин Е. Г., Жильцов Н. С., Иваненко С. В., Ильясова М. В., Кавин А. А., Киселев Е. О., Коновалов А. Н., Крикунов С. В., Курскиев Г. С., Мельник А. Д., Минаев В. Б., Минеев А. Б., Мирошников И. В., Мухин Е. Е., Новохацкий А. Н., Петров А. В., Пономаренко А. М., Сахаров Н. В., Скрекель О. М., Соломахин А. Е., Солоха В. В., Тельнова А. Ю., Ткаченко Е. Е., Токарев В. А., Толстяков С. Ю., Тюхменева Е. А., Хилькевич Е. М., Хромов Н. А., Чернышев Ф. В., Шевелев А. Е., Щёголев П. Б., Шулятьев К. Д. и Яшин А. Ю. // Физика плазмы, 2023. Т. 49. № 12. С. 1249.
Жильцов Н.С., Курскиев Г. С., Соловей В. А., Гусев В. К., Кавин А. А., Киселёв Е. О., Минаев В. Б., Мухин Е. Е., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Солоха В. В., Новохацкий А. Н., Ткаченко Е. Е., Толстяков С. Ю., Тюхменева Е. А. // Письма в ЖТФ, 2023. Т. 49, № 16.
Ткаченко Е.Е., Курскиев Г. С., Жильцов Н. С., Воронин А. В., Горяинов В. Ю., Мухин Е. Е., Толстяков С. Ю., Варфоломеев В. И., Гусев В. К., Минаев В. Б., Новохацкий А. Н., Патров М. И., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Киселёв Е. О., Щеголев П. Б. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2021. Т. 44. № 3.
Keeling D., Akers R., de Bock M.F.M., Challis C. D., Michael C., Patel A., the MAST team // 38th EPS Conference on Plasma Physics,” в Test of current diffusion modelling in MAST current ramp-up, 2011.
Щёголев П. Б., Минаев В. Б., Тельноваа А. Ю., Варфоломеев В. И., Гусев В. К., Есипов Л. А., Жильцов Н. С., Колмогоров В. В., Кондаков А. А., Мирошников И. В., Панасенков А. А., Сорокин А. В. и Шиховцев И. А. // Физика Плазмы. 2023. Т 749. № 12. С.1293.
Jardin S. C., Krebs I., Ferraro N. // Phys. Plasmas 27, 032509 (2020). https://doi.org/10.1063/1.5140968
Курскиев Г.С., Гусев В. К., Толстяков С. Ю., Березуцкий А. А., Буланин В. В., Варфоломеев В. И., Кочергин М. М., Минаев В. Б., Мухин Е. Е., Патров М. И., Петров А. В., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Семёнов В. В., Яшин А. Ю. и Хромов Н. А., “Формирование внутренних транспортных барьеров в токамаке “Глобус-М” в режиме с ранним включением нейтрального пучка”. Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37. Вып. 23.
Bulanin V. V., Kurskiev G. S., Solokha V. V., Yashin A. Yu. and Zhiltsov N. S. // Plasma Phys. Control. Fusion 2021. V. 63. 122001. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac36a4
Сахаров Н.В., Кавин А. А., Минеев А. Б., Бахарев Н. Н., Бондарчук Э. Н., Гусев В. К., Жильцов Н. С., Киселёв Е. О., Курскиев Г. С., Минаев В. Б., Петров Ю. В., Родин И. Ю., Скрекель О. М., Тельнова А. Ю., Ткаченко Е. Е., Токарев В. А., Тюхменева Е. А. и Щеголев П. Б. // Физика плазмы. 2023. T. 49. C. 1337.
Сайкс А. // Журнал технической физики, 1999. Т. 69, № 9.
Hayashi T., Mizuguchi N., Watanabe T. H., Todo Y., Sato T. и Complexity Simulation Group // Nuclear Fusion, V. 40, 721, https://doi.org/10.1088/0029-5515/40/3Y/337
Тюхменева Е.А., Бахарев Н. Н., Варфоломеев В. И., Гусев В. К., Жильцов Н. С., Киселев Е. О., Курскиев Г. С., Минаев В. Б., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Сладкомедова А. Д., Тельнова А. Ю., Толстяков С. Ю. и Щеголев П. Б. // Письма в ЖТФ, 2021. Т. 47, вып. 2. https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.02.50537.18471
Kurskiev G. S., Gusev V. K., Sakharov N. V., Petrov Yu. V., Bakharev N. N., Balachenkov I. M., Bazhenov A. N., Chernyshev F. V., Khromov N. A., Kiselev E. O., Krikunov S. V., Minaev V. B., Miroshnikov I. V., Novokhatskii A. N., Zhiltsov N. S., Mukhin E. E., Patrov M. I., Shulyatiev K. D., Shchegolev P. B., Skrekel O. M., Telnova A. Yu., Tkachenko E. E., Tukhmeneva E. A., Tokarev V. A., Tolstyakov S. Yu., Varfolomeev V. I., Voronin A. V., Goryainov V. Yu., Bulanin V. V., Petrov A. V., Ponomarenko A. M., Yashin A. Yu., Kavin A. A., Zhilin E. G. и Solovey V. A. // Nucl. Fusion. 2022. 62 016011.
Yashin A.Yu., Bulanin V. V., Gusev V. K., Kurskiev G. S., Minaev V. B., Patrov M. I., Petrov A. V., Petrov Yu. V. и Ponomarenko A. M. // FEC2020. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.14491.39203
Ponomarenko A., Yashin A., Kurskiev G., Minaev V., Petrov A., Petrov Yu., Sakharov N. и Zhiltsov N. // Sensors 2023, 23, 830. https://doi.org/10.3390/s23020830
Vasiliev V.I., Kostsov Yu. A., Lobanov K. M., Makarova L. P., Mineev A. B., Gusev V. K., Levin R. G., Petrov Yu. V. и Sakharov N. V. // Nucl. Fusion. 2006. V. 46 S625, https://doi.org/10.1088/0029-5515/46/8/S08
Курскиев Г.С., Сахаров Н.В., Гусев В.К., Минаев В.Б., Мирошников И.В., Петров Ю.В.,Тельнова А.Ю., Бахарев Н.Н., Киселев Е.О., Жильцов Н.С., Щеголев П.Б., Балаченков И.М., Варфоломеевa В.И., Воронин А.В., Горяиновa В.Ю., Дьяченко В.В., Жилин Е.Г., Ильясова М.В., Кавин А.А., Коновалов А.Н., Крикунов С.В., Лобанов К.М., Мельникa А.Д., Минеевc А.Б., Новохацкий А.Н., Патрова М.И., Петровa А.В., Пономаренко А.М., Скрекель О.М., Соловей В.А., Солоха В.В., Ткаченко Е.Е., Токарев В.А., Толстяков С.Ю., Тюхменев Е.А., Хилькевич Е.М., Хромов Н.А., Чернышев Ф.В., Шевелев А.Е., Шулятьев К.Д., Яшин А.Ю. // Физика плазмы, 2023. Т. 49. № 4. С. 305.
Kurskiev G. S., Gusev V. K., Sakharov N. V., Bakharev N. N., Iblyaminova A. D., Shchegolev P. B., Avdeeva G. F., Kiselev E. O., Minaev V. B., Mukhin E. E., Patrov M. I., Petrov Yu. V., Telnova A. Yu., Tolstyakov S. Yu. // Phys. Control. Fusion. 2017. 59 045010, https://doi.org/10.1088/1361-6587/aa5cd5
Sykes A., Ahn J.-W., Akers R., Arends E., Carolan P. G., Counsell G. F., Fielding S. J., Gryaznevich M., Martin R., Price M., Roach C., Shevchenko V., Tournianski M., Valovic M., Walsh M. J., Wilson H. R., MAST Team // Phys. Plasmas 2001. V. 8. P. 2101. https://doi.org/10.1063/1.1352595
Киселев Е. О., Балаченков И. М., Бахарев Н. Н., Варфоломеев В. И. , Гусев В. К., Жильцов Н. С., Зенкова О. А., Кавин А. А., Курскиев Г. С., Минаев В. Б., Мирошников И. В., Патров М. И., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Скрекель О. М., Солоха В. В., Тельнова А. Ю., Ткаченко Е. Е., Токарев В. А., Тюхменева Е. А., Хромов Н. А., Щеголев П. Б. // Физика плазмы. Т 749. №12. С. 1357.
Ткаченко Е. Е., Сахаров Н. В., Кавин А. А., Курскиев Г. С., Жильцов Н. С., Мирошников И. В., Петров Ю. В., Минаев В. Б., Бахарев Н. Н., Киселев Е. О., Новохацкий А. Н., Минеев А. Б., Солоха В. В., Тельнова А. Ю., Тюхменева Е. А., Хромов Н. А., Щеголев П. Б. // Физика плазмы. Т 2023. Т 749. № 12. С. 1308.
ITER Physics Expert Groups on Confinement and Transport and Confinement Modelling and Database, ITER Physics Basis Editors, “ITER Physics Basis: Chapter 2: Plasma confinement and transport // Nuclear Fusion, 1999. V. 39. № 12. https://doi.org/10.1088/0029-5515/39/12/302
Kurskiev G. S., Gusev V. K., Sakharov N. V., Bakharev N. N., Iblyaminova A. D., Shchegolev P. B., Avdeeva G. F., Kiselev E. O., Minaev V. B., Mukhin E. E., Patrov M. I., Petrov Yu. V., Telnova A. Yu. и Tolstyakov S. Yu. // Plasma Phys. Control. Fusion 59 (2017) 045010 (7pp) https://doi.org/10.1088/1361-6587/aa5cd5
G. R. J // Plasma Phys. Controlled Fusion. 1984. V. 26. P. 87. https://doi.org/10.1088/0741-3335/26/1A/308
Курскиев Г.С., Жильцов Н. С., Коваль А. Н., Корнев А. Ф., Макаров А. М., Мухин Е. Е., Петров Ю. В., Сахаров Н. В., Соловей В. А., Ткаченко Е. Е., Толстяков С. Ю. и Чернаков П. В. // Письма в ЖТФ, 2021. Т. 47. № 24.
Prunty S. L. // Phys. Scr. 2014. V. 89. 128001.
Кукушкин А.Б., Ленева А. Е. и Пергамент В. И. // Вопросы атомной науки и техники. Сер.Термоядерный синтез. 1983. Вып. 2(12) С. 88.
Kurskiev G. S., Gusev V. K., Sakharov N. V., Bakharev N. N., Iblyaminova A. D., Shchegolev P. B., Avdeeva G. F., Kiselev E. O., Minaev V. B., Mukhin E. E., Patrov M. I., Petrov Yu. V., Telnova A. Yu., and Tolstyakov S. Yu. // Plasma Phys. Controlled Fusion 2007. V. 59. 045010 https://doi.org/10.1088/1361-6587/aa5cd5
Goldston R. J. // Plasma Phys. Controlled Fusion 1984. V. 26. P. 87 https://doi.org/10.1088/0741-3335/26/1A/308

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

Username
Password
Remember me

Forgot password?	Register

Username
Password
Remember me

Forgot password?	Register