
Пажӯҳишгарон барои пайгирии фронти радиатсияи дивертори насоскории миёна-поя дар токамаки DIII-D симулятсияҳои SOLPS-ITER-ро бо низоми пайгирии шуоъи Cherab–Raysect, ки геометрияи воқеии дастгоҳро ба ҳисоб мегирад, якҷо кардаанд. Натиҷаи асосии таҳқиқот ин аст, ки мавқеи ним-максимум дар профили амудии радианси хати C III 465 nm минтақаи ҳарорати электронии тақрибан \(T_e=7{-}10\) eV-ро дар пояи берунии дивертор дар шароитҳои гуногуни қувва ва тазриқи гази D2 пайваста пайгирӣ мекунад. Аз ин сабаб эмиссияи C III 465 nm дар симулятсияҳо барои ҷойгир кардани ҳаракати фронти радиатсия нисбат ба хатҳои Balmer нишондиҳандаи оптикии тезтар пешниҳод кардааст.
Таҳқиқот ҳамзамон танҳо физикаи плазмаро арзёбӣ намекунад; маълумоти аз ташхиси синтетикӣ бадастомадаро бо маҳдудиятҳои муҳандисӣ, аз ҷумла дастрасии воқеии оптикӣ, плиткаҳои дивертор, роҳнамоии нах ва гузариши вакуумӣ, якҷо мекунад. 100 хатти диди синтетикӣ-и ибтидоӣ ба панҷ хатти дид, ки аз назари механикӣ татбиқшавандаанд, кам карда мешавад. Барои ҳар як дид ду нахи оптикӣ истифода мешавад, то ҳамон геометрия ҳам аз ҷониби низоми тези filterscope ва ҳам аз ҷониби Multichord Divertor Spectrometer-и дорои ҳалнокии баланд мушоҳида карда шавад.
Маҳдудияти асосии натиҷаҳо ин аст, ки иҷрои низоми ташхис ҳанӯз бо маълумоти таҷрибавии DIII-D аз панҷ хатти диди нав насбшуда тасдиқ нашудааст. Заминаҳои плазма ба ҳисобҳои SOLPS-ITER-и дуандоза ва аз ҷиҳати тороидалӣ симметрӣ такя мекунанд; дрейфҳои майдони салибӣ, ELM-ҳо, тазриқи нохолисӣ ва асимметрияҳои сеандоза берун аз доираи таҳқиқоти синтетикии мавҷуда мебошанд.
Аз нигоҳи Туркия, таҳқиқот барои зерсохторҳои пажӯҳишие, ки ташхиси плазмаи синтезӣ ё плазмаи ҳарорати баландро таҳия мекунанд, на як дастури дастгоҳӣ барои нусхабардории мустақим, балки намунаи муҳими методӣ пешниҳод мекунад: аввал рафтори плазмаро ададӣ моделсозӣ кардан, сипас дар дохили геометрияи воқеии механикӣ чениши оптикии синтетикӣ тавлид намудан ва танҳо баъд ҷойҳои нах, линза ва хатти дидро интихоб кардан. Агар ҳамин равиш дар дастгоҳи дигар татбиқ шавад, геометрия, параметрҳои плазма, маводи девор, дастрасии спектралӣ ва маҳдудиятҳои оптикӣ бояд ба таври хоси ҳамон система аз нав моделсозӣ карда шаванд.
Масъалаи асосии таҳқиқот чист?
Дар системаҳои синтези бо майдони магнитӣ маҳдудшуда, интиқоли бехатари энергияи аз плазмаи гарм хориҷшаванда ба сатҳҳое, ки бо плазма тамос доранд, яке аз масъалаҳои асосии муҳандисӣ мебошад. Ҷараёни хеле баланди гармӣ метавонад дар ҷузъҳои бо плазма тамосдошта ба осебҳое монанди эрозия, бозкристаллизатсия, обшавӣ ва кафидан оварда расонад. Низоми дивертор кӯшиш мекунад, ки энергия ва зарраҳои аз плазмаи марказӣ ба берун интиқолёфтаро ба минтақаи назоратшаванда равона карда, ин борро идора кунад.
Дар режими divertor detachment, ки таҳқиқот ба он тамаркуз мекунад, фишори плазма ва ҷараёни гармие, ки ба ҳадаф мерасанд, тавассути таъсирҳои мутақобилаи плазма-нейтрал ва равандҳое монанди бозпайвастшавии ҳаҷмӣ дар ҳароратҳои кофӣ паст ба таври назаррас кам карда мешаванд. Пажӯҳишгарон барои DIII-D тарҳи mid-leg pumped divertor-ро баррасӣ мекунанд, ки дар он насос на мустақиман дар плитаи ҳадаф, балки болотар дар пояи берунии дивертор ҷойгир аст.
Чаро насоскории миёна-поя баррасӣ мешавад?
Дар геометрияи пешниҳодшудаи DIII-D, пояи дивертор дар тарафи майдони паст дар самти полоидалӣ тақрибан 44 cm дарозӣ дорад ва насос аз сатҳи ҳадаф болотар ҷойгир карда шудааст. Ҳадафи тарҳ ин аст, ки дар минтақаи наздик ба ҳадаф зарраҳои нейтралиро қавитар нигоҳ дошта, таъсирҳои мутақобилаи плазма-нейтрал, нурдиҳии атомӣ ва молекулавӣ ва равандҳои мубодилаи зарядро тақвият диҳад; ихроҷи зарраҳоро бошад болотар анҷом диҳад.
Дар намунаи қувваи вуруди 12 MW ва тазриқи гази \(10^{22}\,\mathrm{s^{-1}}\), ки дар таҳқиқот нишон дода шудааст, ҳисобҳои SOLPS-ITER нишон медиҳанд, ки атрофи X-нуқта хеле болотар аз 80 eV мемонад, дар ҳар ду ҳадаф бошад ҳарорати электрон \(T_e<2\) eV аст. Ин натиҷа чениши дастгоҳи воқеӣ нест, балки заминаи плазмаи ҳисобшудаи модели дивертори насоскории миёна-поя мебошад.
Модели SOLPS-ITER чӣ гуна сохта шудааст?
SOLPS-ITER коди интиқоли плазмаи бисёрмоеъи дуандоза B2.5-ро бо коди интиқоли нейтрали кинетикии сеандоза EIRENE якҷо мекунад. Вақте B2.5 заминаи плазмаро тавлид мекунад, EIRENE бо усули Monte Carlo манбаъҳо ва талафоти зарра, импулс ва энергияро, ки аз таъсирҳои мутақобилаи плазма-нейтрал бармеоянд, ҳисоб мекунад; ду модел то расидан ба ҳалли ҳолати устувор якдигарро ғизо медиҳанд.
Дар симулятсияҳо плазмаи дейтерий, девори карбон ва ҳадафҳои дивертори карбон истифода шудаанд. Эрозияи карбон барои пошиши физикӣ бо равиши тағйирёфтаи Roth–Bohdansky ва ҳамчунин бо %2 пошиши кимиёвӣ \((\gamma_{\mathrm{chem}}=0{,}02)\) моделсозӣ шудааст. Барои намудҳои сӯзишворӣ бархӯрдҳои нейтрал-нейтрал ба ҳисоб гирифта шудаанд, аммо дрейфҳои зарраҳо дар майдони салибӣ ба модел дохил карда нашудаанд.
Шабакаи SOLPS-ITER 66 ҳуҷайраи полоидалӣ × 32 ҳуҷайраи радиалӣ-ро дар бар мегирад. Барои намояндагии сӯзишворидиҳии аз тазриқи шуоъи нейтралии DIII-D ба вуҷудомада, дар сарҳади марказӣ \(1{,}7\times10^{21}\,\mathrm{s^{-1}}\) тазриқи дейтерий татбиқ шудааст. Гази D2, ки аз девори болоии берунии камераи асосӣ дода шудааст, дар байни 0 ва \(3\times10^{22}\) молекула/s скан шудааст. Манбаъ махсус таъкид мекунад, ки ин ҳадди боло иқтидори номиналии низоми гази DIII-D-ро аз меъёр зиёд мекунад ва барои дидани рафтори асимптотикии фазои васеи параметрҳо дохил карда шудааст.
Қувваи вуруд дар байни 4–25 MW тағйир дода шуда, қувва байни электронҳо ва ионҳо баробар тақсим шудааст. Коэффитсиентҳои интиқол вобаста ба минтақа гуногун муайян шудаанд:
| Минтақа | \(D_\perp\) (m²/s) | \(\chi_e=\chi_i\) (m²/s) |
|---|---|---|
| Марказ | 0,5 | 1,0 |
| Separatrix | 0,1 | 0,5 |
| SOL-и дур | 2,0 | 10 |
| Дивертор ва минтақаи private-flux | 2,5 | 5,0 |
Дар сатҳҳои ҳадаф шартҳои сарҳадии стандартии ғилофи Bohm татбиқ шудаанд.
Cherab ва Raysect чӣ кор мекунанд?
Ҳарорати электрон, зичии электрон ва зичиҳои нохолисие, ки SOLPS-ITER ҳисоб кардааст, ба чаҳорчӯбаи Cherab интиқол дода шудаанд. Cherab шабакаи чоркунҷаи SOLPS-ITER-ро барои тезонидани пурсиши фазоӣ ба шабакаи секунҷа харита мекунад ва дар ҳар нуқтаи интегратсияи шуоъ эмиссияи маҳаллии фотонро бо маълумоти атомии OpenADAS ҳисоб мекунад.
Raysect сипас ин майдони эмиссияро дар хатти дид дар тӯли геометрияи воқеии сеандозаи дивертор ва зарфи вакуумии DIII-D интеграл мекунад. Ҳамин тавр на танҳо шуоъдиҳии плазма, балки ин ки оё плиткаҳо ва ҳудудҳои дастгоҳ дастрасии оптикиро мебанданд ё не, низ ба чениши синтетикӣ дохил карда мешавад.
Чаро маҳз C III 465 nm интихоб шудааст?
Дар дивертори DIII-D ҳолатҳои ионизатсияи C2+ ва C3+-и карбон манбаъҳои муҳими нурдиҳӣ мебошанд. Таҳқиқот махсусан ба мултиплети C III 465 nm, ки дар минтақаи намоён қавӣ аст, тамаркуз мекунад. Ин хусусият чор хати дурахшонро якҷо дар бар мегирад: 464,742; 465,025; 465,147 ва 466,586 nm.
Азбаски эмиссияи C III 465 nm дар ҳудуди тақрибан \(T_e=7{-}10\) eV қуллаи қавӣ нишон медиҳад, пажӯҳишгарон ин хатро ҳамчун нишондиҳандаи оптикӣ барои оғози раванди detachment-и дивертор ва ҳаракати фронти радиатсия арзёбӣ кардаанд. Барои муқоиса хатҳои C II 426,73 nm ва C IV 580,13 nm низ ба таври синтетикӣ ҳисоб карда шудаанд.
Барои дейтерийи нейтрал хатҳои силсилаи Balmer, яъне Dα 656 nm, Dβ 486 nm ва Dγ 434 nm, арзёбӣ шудаанд. Гарчанде нисбати Dγ/Dα ба бозпайвастшавии ҳаҷмӣ ва рушди detachment ҳассос аст, барои мақсади ҷойгиркунии дақиқи фронти радиатсия дар ин таҳқиқот C III гузариши фазоии тезтар нишон додааст.
Filterscope-и синтетикӣ чӣ гуна моделсозӣ шудааст?
Ҳар хатти дид ба канали детектори филтрдори синтетикӣ бо 2 nm паҳнои банд дар маркази хати атомии дахлдор пайваст карда шудааст. Ин паҳнои банд рафтори низоми мавҷудаи filterscope-и DIII-D-ро намояндагӣ мекунад ва ҳадаф дорад, ки ҳангоми фаро гирифтани мултиплети C III эмиссияҳои ҳамсояро маҳдуд намояд.
Дар оғоз барои намунагирии зичи ҷайби дивертор 100 диди синтетикӣ муайян карда шудааст. Дидҳо на аз девори берунӣ, балки аз плиткаи dome-и дохилӣ оғоз шудаанд; сабабҳои асосии ин пешгирӣ аз бархӯрди механикӣ бо низоми cryopump ва он аст, ки сатҳҳои dome ба ҷараёни гармии пасттар дучор мешаванд.
Сигнали C III фронти радиатсияро чӣ гуна нишон медиҳад?
Натиҷаи муҳимтарини физикии таҳқиқот ин аст, ки дар сенарияҳои дивертори ҷудошуда минтақаи болоравии тези эмиссияи C III 465 nm бо минтақаи ҳарорати \(T_e\approx7{-}10\) eV якҷо ҳаракат мекунад. Пажӯҳишгарон танҳо қуллаи мутлақи эмиссияро истифода накардаанд; дар қувваҳои баланд фарқ байни қимати қулла ва платои атрофи он хурд аст, бинобар ин мавқеи қулла нишонаи боэътимоди сарҳад нест.
Ба ҷои ин, дар тамоми дидҳои синтетикӣ мавқее истифода шудааст, ки профили радианси C III ба %50-и максимум мерасад. Ин мавқеи ним-максимум дар доираи васеи қувваи NBI ва D2 puff-и симулятсияшуда сатҳҳои \(T_e=7{-}10\) eV-ро пайвастатар пайгирӣ кардааст.
Хати C IV 580,13 nm рафтори монанд нишон додааст, аммо гузариш камтар тез буда, дар ҳароратҳои электронии баландтар рух додааст. C II 426,73 nm азбаски профили васеътари эмиссияи фазоӣ дорад, бо фронти радиатсия мувофиқати равшани мавқеӣ таъмин накардааст.
Эмиссияҳои Dα ва Dγ низ тақсимоти фазоии васеътар нишон дода, тақрибан 1–2 cm дур аз плитаи ҳадаф қулла сохтаанд. Пажӯҳишгарон инро ба саҳми якҷояи барангезиш, бозпайвастшавӣ ва равандҳои молекулавӣ дар доираи васеи шароити плазма рабт медиҳанд.
Тазриқи газ ва қувваи вуруд чиро тағйир медиҳанд?
Дар скани SOLPS-ITER, бе тазриқи газ боло рафтани қувваи вуруд ба зиёда аз тақрибан 8 MW дар дивертори берунӣ ба шароитҳои пайваст ё қисман пайваст овардааст. Дар чунин шароит хатҳои эмиссия дар наздикии ҳадаф қулла месозанд ва дар тӯли пояи дивертор фронти равшани радиатсия ба вуҷуд намеояд.
Вақте тазриқи гази D2 зиёд карда мешавад, фронти радиатсия аз ҳадаф болотар кӯчида, доираи кори дастрас барои detachment васеъ мешавад. Ин натиҷа чениши мустақими таҷрибавӣ нест, балки натиҷаи скани параметрҳои SOLPS-ITER мебошад.
Verianla Live: Раванд аз симулятсия то ташхиси оптикии татбиқшаванда
Тарҳи ташхиси таҳқиқот раванди пайдарпайест, ки аз симулятсияи плазма то интихоби таҷҳизоти воқеии оптикӣ мерасад.
| Марҳила | Амалиёт | Натиҷаи илмӣ/техникӣ | Манбаъ |
|---|---|---|---|
| 1 | Моделсозии плазма-нейтралии SOLPS-ITER | Ҳисоб кардани ҳарорати электрон, зичӣ ва тақсимоти намудҳо | Бахш 2.1 |
| 2 | Cherab + OpenADAS | Ҳисоб кардани эмиссияи маҳаллии фотони атомӣ | Бахш 2.2 |
| 3 | Пайгирии шуоъи Raysect | Радианси интегралшуда дар тӯли хатти дид дар геометрияи воқеии DIII-D | Бахш 2.2 |
| 4 | 100 диди синтетикии номзад | Намунагирии зичи фазоии ҷайби пӯшидаи дивертор | Бахш 2.2 / Шакл 3 |
| 5 | Таҳлили ним-максимуми C III 465 nm | Нишондиҳандаи оптикӣ барои фронти радиатсияи \(T_e\approx7{-}10\) eV | Шакл 4–5 |
| 6 | Оптимизатсияи механикӣ ва омории хатти дид | Кам кардан то панҷ хатти диди татбиқшаванда | Бахш 4.1 / Шакл 7–8 |
| 7 | Тарҳи нах ва таҷҳизоти оптикӣ | Геометрияи диди муштарак барои filterscope ва MDS | Бахш 5 / Шакл 9 |
Verianla Live: Раванд ба тартиби методи таҳқиқот асос меёбад. Ҷадвали намоён ҳамчун source-of-truth-и илмӣ нигоҳ дошта мешавад.
Хатҳои дид чӣ гуна ба панҷ кам карда шуданд?
Натиҷаҳои Ray-tracing якҷо бо шартҳои муҳандисӣ, аз ҷумла нуқтаҳои воқеии дастрасии оптикӣ дар плиткаҳои дивертор, фазои зарурӣ барои линзаҳо, пешгирӣ аз монеаҳои қисман дид дар канорҳои плитка ва иқтидори гузариши нах, арзёбӣ шудаанд. Дар натиҷаи ин маҳдудиятҳо аз 100 номзади синтетикӣ панҷ хатти диди таҷрибавӣ татбиқшаванда интихоб шудааст.
Дар усули нисбат ба фронти радиатсия оптимизатсияшуда, пажӯҳишгарон мавқеи фронтро ҳамчун масофа аз плитаи ҳадаф то изотермаи 10 eV таъриф кардаанд. Таносуби D2 puff дар байни 0 ва \(1\times10^{22}\,\mathrm{s^{-1}}\) дар 1000 нуқтаи баробар намунагирӣ шуда, натиҷаҳои ҷудогонаи SOLPS-ITER бо интерполятсияи хатӣ арзёбӣ шудаанд. Ҳама қувваҳои дастрасии NBI вазни баробар гирифтаанд.
Аз панҷ хатти дид дутояш ба хурдтарин ва калонтарин мавқеъҳои фронти симулятсияшуда собит карда шудаанд; се хатти дигар ба %16,7, %50 ва %83,3 персентилҳои тақсимоти эмпирикӣ ҷойгир шудаанд. Таҳқиқот ҳамчунин ҳамчун варианти дуюм геометрияи диди муҳофизакоронатареро пешниҳод мекунад, ки ҷайби диверторро бо фосилаҳои тақрибан баробар намунагирӣ мекунад.
Пажӯҳишгарон азбаски қабул доранд, ки шароити воқеии таҷрибавӣ метавонад аз модел дур шавад, равиши сеюми гибридиро низ баррасӣ мекунанд: дар плиткаҳои дивертор сӯрохиҳои оптикии бештар кушодан, ки ҳам ҷойҳои бо фосилаи баробар ва ҳам ҷойҳои аз ҷониби модел оптимизатсияшударо дастгирӣ кунанд, ва қарор додан, ки кадом сӯрохиҳо бо нах пур карда мешаванд, вобаста ба маъракаҳои таҷрибавии баъдӣ.
Filterscope ва MDS якҷо чӣ гуна истифода мешаванд?
Низоми filterscope-и DIII-D хатҳое монанди Dα, Dβ, Dγ ва C III-ро тавассути филтрҳо зуд пайгирӣ мекунад ва дар таҳқиқот суръати посухи тақрибан 50 kHz дода шудааст. Ин низом барои пайгирии зуд ва вақти воқеии фронти радиатсия пешбинӣ шудааст.
Multichord Divertor Spectrometer (MDS) бошад монохроматори Czerny–Turner бо дарозии фокуси 1,33 m, панҷараи дифраксионии 1200 хат/mm ва камераи iCCD-и PI-MAX 1024i Gen III HBf бо тақвиятдиҳандаро истифода мебарад. Низом метавонад то тақрибан 90 Hz сабт анҷом диҳад, дар атрофи дарозии мавҷи интихобшуда тақрибан 7 nm спектр таъмин мекунад ва дар доираи 385–700 nm кор мекунад.
Нуре, ки аз ҳар хатти диди дивертор меояд, байни ду нах тақсим карда мешавад. Дар натиҷа самаранокии ҷамъоварии нур тақрибан нисф мешавад, аммо filterscope ва MDS метавонанд ҳамон хатти диди физикиро пайгирӣ кунанд. MDS метавонад барои муайян кардани зичии электрон аз паҳншавии Stark дар хатҳои Balmer-и баланд-n, ҳарорати ион аз паҳншавии Doppler ва таҳқиқи муфассали равандҳои молекулавӣ истифода шавад.
Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад
- Мавқеи ним-максимуми профили радианси C III 465 nm дар шароитҳои дивертори ҷудошудаи симулятсияшуда минтақаи \(T_e\approx7{-}10\) eV-ро пайваста пайгирӣ кардааст.
- C III 465 nm барои муайян кардани фронти радиатсия аз ҷиҳати фазоӣ нисбат ба C II ва эмиссияҳои Balmer-и баррасишуда гузариши тезтар нишон додааст.
- Ҳангоми зиёд кардани тазриқи газ, дар симулятсияҳо фронти радиатсия аз плитаи ҳадаф болотар кӯчидааст.
- Бо истифодаи якҷояи ray-tracing-и синтетикӣ ва маҳдудиятҳои механикӣ, 100 хатти диди номзад ба панҷ хатти татбиқшаванда кам карда шудааст.
- Барои мубодилаи ҳамон панҷ дид байни filterscope ва MDS тарҳи татбиқи оптомеханикӣ таҳия шудааст.
Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад ё ҳанӯз насанҷидааст
- Ҳанӯз нишон дода нашудааст, ки низоми нави оптикӣ дар зарбаҳои воқеии DIII-D ҳамон мавқеи фронтро чен мекунад.
- Исбот нашудааст, ки мавқеъҳои фронти радиатсияи бо SOLPS-ITER пешбинӣшуда дар ҳамаи шароити воқеии кор ҳамон гуна хоҳанд буд.
- Дрейфҳои майдони салибӣ, ELM-ҳо, тазриқи нохолисӣ ва асимметрияҳои сеандоза дар модели мавҷуда пурра арзёбӣ нашудаанд.
- Нишон дода нашудааст, ки меъёри ним-максимуми C III 465 nm дар ҳамаи геометрияҳои токамак ва дивертор нишондиҳандаи универсалии фронти радиатсия аст.
- Ин таҳқиқот дар бораи тавлиди энергияи холиси реактори синтезӣ, иҷрои иқтисодӣ ё устувории дарозмуддати плазма-сатҳ натиҷа намедиҳад.
Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот
Параметрҳои асосии симулятсия
| Параметр | Қимат/доираи таҳқиқот |
|---|---|
| Навъи плазма | Дейтерий |
| Маводи девор ва ҳадафи дивертор | Карбон |
| Шабакаи SOLPS-ITER | 66 ҳуҷайраи полоидалӣ × 32 ҳуҷайраи радиалӣ |
| Тазриқи D-и марказӣ | \(1,7\times10^{21}\,\mathrm{s^{-1}}\) |
| Доираи D2 газ puff | 0–\(3\times10^{22}\) молекула/s |
| Эквиваленти болоии puff дар манбаъ | 849 torr·L/s |
| Қувваи вуруд | 4–25 MW |
| Тақсими қувва | Баробар байни электрон/ион |
| Коэффитсиенти пошиши кимиёвии карбон | \(\gamma_{\mathrm{chem}}=0,02\) |
| Шумораи ибтидоии LOS-и синтетикӣ | 100 |
| Шумораи ниҳоии LOS-и татбиқшаванда | 5 |
| Паҳнои банди филтри синтетикӣ | 2 nm |
Хатҳои асосии спектралии баррасишуда
| Навъ/ион | Дарозии мавҷ | Истифода дар таҳқиқот |
|---|---|---|
| Мултиплети C III | Тақрибан 465 nm | Нишондиҳандаи асосии оптикии фронти радиатсия |
| C II | 426,73 nm | Эмиссияи муқоисавии карбон |
| C IV | 580,13 nm | Гузариши монанд, вале камтар тез |
| Dα | 656 nm | Нишондиҳандаи пурқуввати бозгардиш/барангезиш |
| Dβ | 486 nm | Муқоисаи Balmer |
| Dγ | 434 nm | Арзёбии бозпайвастшавӣ ва detachment |
Компонентҳои мултиплети C III 465 nm
| Компонент | Дарозии мавҷ (nm) |
|---|---|
| 1 | 464,742 |
| 2 | 465,025 |
| 3 | 465,147 |
| 4 | 466,586 |
Дар ташхиси бар филтр асосёфта ин чор компоненти дурахшони C III дар коэффитсиенти ҳосили фотонии OpenADAS якҷо ба ҳисоб гирифта мешаванд.
Тарҳи оптомеханикӣ
Дар тарҳи ниҳоии таҷҳизот истифодаи фланеци гузариши вакуумии SQS Vlaknova Optika CF63 ва 10 адад адаптери нахи SMA905 ба нақша гирифта шудааст. Ҳар адаптер барои нахи силикаи UV-VIS бо диаметри ядрои 400 µm ва NA=0,22 дорои миқдори баланди OH тарҳрезӣ шудааст. Интихоби нахҳо барои кор дар муҳити вакуум ва то ҳарорати 375 °C бо давраи bake-out-и тақрибан 350 °C-и DIII-D робита дорад.
Азбаски ба ҳар хатти дид ду нах ҷудо мешавад, даҳ адаптер дар маҷмӯъ панҷ хатти дид-ро дастгирӣ мекунанд. Нахҳо байни ду плиткаи ҳамсояи дивертор тақсим шудаанд; дар як плитка ду дид ва дар плиткаи дигар се дид хоҳад буд.
Ҳар нах бо линзаи асферии диаметраш 1/2 дюйм, ки дар дохили плитка ҷойгир шудааст, ҷуфт карда мешавад. Дорандаи оптикӣ дорандаи линза, пружинаи пӯлоди зангногир ва гайкаи қулфкунандаи графитиро дар бар мегирад. Пружина барои ҷуброни васеъшавии меҳварии ҳароратӣ истифода мешавад, дар ҳоле ки фосилаи радиалӣ дар плитка ба васеъшавии ҳароратии маводҳои гуногун имкон медиҳад.
Манбаъ қайд мекунад, ки бо вуҷуди таҷрибаи пешина дар DIII-D оид ба он ки оптикаҳои гармшуда метавонанд ҷамъшавии карбонро кам кунанд, дар тарҳи мавҷуда барои нисбатан осон будани иваз кардани линза ҳангоми нигоҳдорӣ ва содда нигоҳ доштани система унсурҳои оптикии гармнашуда интихоб шудаанд.
Муҳимтарин натиҷаи техникӣ
Дар тамоми пойгоҳи маълумоти симулятсия, на мавқеи мустақими қуллаи радианси максималии хати C III 465 nm, балки мавқее, ки профили амудӣ ба сатҳи %50 максималӣ мерасад, нишондиҳандаи устувортари фронти радиатсия шудааст. Ин нуқта дар сенарияҳои дивертори ҷудошуда бо минтақаи \(T_e=7{-}10\) eV наздик ҳаракат кардааст.
Номуайяниҳои моделсозӣ
Заминаҳои SOLPS-ITER дуандоза ва аз ҷиҳати тороидалӣ симметрӣ мебошанд. Дидҳои ташхисӣ бошад танҳо як мавқеи тороидалиро намуна мегиранд. Дар таҷрибаи воқеӣ фосилаҳои плиткаҳо, тазриқи маҳаллии газ ва пертурбатсияҳои магнитии сеандоза метавонанд тақсимоти эмиссияро тағйир диҳанд. Илова бар ин, ба симулятсия дохил нашудани дрейфҳои майдони салибӣ аз ҷиҳати ҳадди detachment ва асимметрияҳои дивертор маҳдудияти муҳими методӣ мебошад.
Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул
Номи пурраи аслии таҳқиқот: Optical diagnostic design for measuring the radiation front with a mid-leg pumped divertor on DIII-D
Муаллифон: Gilson Ronchi, Robert S. Wilcox, Jonathan H Yu, Andreas M Holm, Filippo Scotti, Adam McLean, Morgan Shafer, Joshua Hicok ва Tyler Elsey.
Тартиби муаллифон: Тартиби дар манбаъ додашуда айнан нигоҳ дошта шудааст.
Саҳми баробар/муаллифи якуми баробар: Дар манбаъ изҳороти саҳми баробар вуҷуд надорад.
Муаллифи масъул: Gilson Ronchi; дар манбаъ суроғаи тамос ҳамчун ronchig@ornl.gov дода шудааст.
Муассисаҳо: Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, ИМА; General Atomics, San Diego, California, ИМА; Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California, ИМА.
DOI: 10.2139/ssrn.6932555
Платформа: SSRN.
Сабти расмӣ:https://ssrn.com/abstract=6932555
Навъи манбаъ ва ҳолати доварӣ: Ин таҳқиқот preprint-и аз арзёбии доварон нагузашта мебошад; натиҷаҳои он бояд бо дарназардошти ҳамин марҳилаи нашр арзёбӣ шаванд.
Журнал/нашриёти ниҳоӣ: Дар версияи баррасишуда нашри ниҳоии маҷаллаи доваришуда нишон дода нашудааст.
Литсензия/ҳуқуқи муаллифӣ: Манбаъ литсензияи умумии Creative Commons-ро гузориш намекунад. Матни UT-Battelle/DOE notice изҳор мекунад, ки ҳукумати ИМА ҳуқуқҳои муайяни ғайриистисноиро барои нашр ё нусхабардорӣ дар доираи мақсадҳои давлатӣ нигоҳ медорад.
Маблағгузорӣ: Таҳқиқот дастгирии U.S. Department of Energy, Office of Science, Office of Fusion Energy Sciences; истифодаи DIII-D National Fusion Facility ва дастгирӣ/қарордодҳои рақамҳои DE-FC02-04ER54698, DE-AC05-00OR22725 ва DE-AC52-07NA27344-ро гузориш мекунад.
Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор мекунанд, ки манфиати молиявии рақобаткунанда ё муносибати шахсии маълум вуҷуд надорад.
Саҳмҳои муаллифон: Gilson Ronchi — методология, нармафзор, тарҳи аслӣ; Robert S. Wilcox — мафҳумсозӣ, бозбинӣ ва таҳрир; Jonathan H Yu — таҳқиқот, нармафзор; Andreas M Holm — таҳқиқот, нармафзор; Filippo Scotti — таҳқиқот; Adam McLean — таҳқиқот, манбаъҳо; Morgan Shafer — таҳқиқот, манбаъҳо; Joshua Hicok — таҳқиқот, визуализатсия; Tyler Elsey — таҳқиқот, визуализатсия.
Маҳдудияти усули илмӣ: Таҳқиқот тасдиқи таҷрибавии ташхиси нави оптикиро дар зарбаҳои воқеии плазмаи DIII-D пешниҳод намекунад. Натиҷаҳои асосӣ ба заминаи плазмаи SOLPS-ITER ва ҳисобҳои ташхиси синтетикии Cherab–Raysect такя мекунанд. Дрейфҳои майдони салибӣ, ELM-ҳо, тазриқи нохолисӣ ва асимметрияҳои сеандоза берун аз доираи моделсозии мавҷуда мебошанд.
Асоси муҳтаво: Ин тавзеҳи Verianla ба усул, параметрҳои симулятсия, шаклҳо, муқоисаҳои спектралӣ, тарҳи оптикӣ ва натиҷаҳои таҳқиқоти баррасишуда асос меёбад. Ғайр аз тасдиқи ҳувияти библиографӣ, аз манбаъҳои беруна бозёфти нави илмӣ илова нашудааст.

Шарҳ гузоред
Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд