Search

A miniature pinhole camera array for spatially and temporally resolved measurements of soft X-ray plasma emission has been recently installed on the U-3M. The diagnostics has been tested in different types of the U-3M discharge. In low density frame antenna discharges with so-called “H-like” transition a fast SXR emission profile modification is observed. A phase shift of the SXR perturbation induced by the transition as well as different shapes of the perturbation is observed in different channels. The transition can be associated with MHD instability. Different shapes of the SXR emission profile has been observed in different discharge conditions. The SXR array is en excelent tool for study different types of the MHD activity. Different types of the low frequency MHD activity have been observed in the U-3M torsatron. The recently installed SXR diagnostics opens opportunity of detailed studies of the MHD activity together with its driver – the plasma pressure gradient. In the paper we are presented recent experimental results obtained with the use of SXP, without deep analysis these experiments. Миниатюрный датчик для измерения временного поведения и пространственного распределения излучения мягкого рентгена был недавно установлен на торсатроне У-3М. Диагностика протестирована в различных видах разряда У-3М. В низкоплотных разрядах рамочной антенны с так называемым переходом в Н-подобную моду обнаружена быстрая модификация профиля излучения мягкого рентгена. Сдвижка фазы возмущения излучения мягкого рентгена, вызванная переходом, а также различные формы возмущения наблюдались на различных каналах. Переход может быть ассоциирован с МГД-неустойчивостью. Различные формы профиля излучения мягкого рентгена наблюдались в различных условиях разряда. Многоканальный датчик мягкого рентгена - это превосходный инструмент для изучения различных типов МГД-активности. Различные типы низкочастотной МГД-активности наблюдались на торсатроне У-3М. Недавно установленная рентгеновская диагностика открывает возможность детального изучения МГД-активности вместе с вызывающей её причиной – градиентом давления плазмы. Представлены последние экспериментальные результаты, полученные с использованием диагностики мягкого рентгена, без глубокого анализа этих экспериментов. Мініатюрний датчик для вимірювання тимчасового поводження й просторового розподілу випромінювання м'якого рентгену був недавно встановлений на торсатроні У-3М. Діагностика протестована в різних видах розряду У-3М. У низькощільних розрядах рамкової антени з так званим переходом у Н-подібну моду виявлена швидка модифікація профілю випромінювання м'якого рентгену. Зрушення фази збурення випромінювання м'якого рентгену, що викликана переходом, а також різні форми збурення спостерігалися на різних каналах. Перехід може бути асоційований з МГД-нестійкістю. Різні форми профілю випромінювання м'якого рентгену спостерігалися в різних умовах розряду. Багатоканальний датчик м'якого рентгену- це чудовий інструмент для вивчення різних типів МГД-активності. Різні типи низькочастотної МГД-активності спостерігалися на торсатроні У-3М. Недавно встановлена рентгенівська діагностика відкриває можливість детального вивчення МГД-активності разом з причиною, яка її викликає - градієнтом тиску плазми. Представлені останні експериментальні результати, отримані з використанням діагностики м'якого рентгену, без глибокого аналізу цих експериментів.

A miniature pinhole camera array for spatially and temporally resolved measurements of soft X-ray emission has been designed and installed in the URAGAN-3M torsatron. Two features of the U-3M: a) very large vacuum vessel; b) a quite high RF noise from the 8-9 MHz plasma heating generators, form a rather difficult for the SXR system design conditions. In order to increase the SXR brightness in 25-50 times the pinhole camera is placed between helical coils near plasma in the “A-A” cross-section. The size of the pinhole and its location relative to the diode array are optimized to cover the whole poloidal cross section and to achieve a good spatial resolution with minimum overlap in nearby channels. Possible misalignments of the SXR system can cause errors in the line of sight impact parameter less than 3⁰ (similar to the SXR channel viewing angle). The maximum of the measured SXR brightness intensity corresponds to the central channel № 11 of the system. The 2.5•10⁷ V/A SXR photodiode photocurrent amplifiers with additional RF noise suppress electronics have been manufactured. The SXR electronics does successfully work in high vacuum conditions near the plasma. Time evolution of the SXR emission profile and its fluctuations are successfully measuring by the designed diagnostics. Миниатюрный датчик для измерения временного поведения и пространственного распределения излучения мягкого рентгена был спроектирован и установлен на торсатроне УРАГАН-3М (У-3М). Две особенности У-3М: а) очень большой вакуумный объём; б) очень большой ВЧ-шум от 8-9 МГц-генераторов, нагревающих плазму, формируют очень сложные условия для проектировки диагностики мягкого рентгена. Для того, чтобы увеличить измеряемую светимость рентгена в 25-50 раз, измеряющая рентген камера обскура помещена между винтовыми проводниками рядом с плазмой в сечении “A-A”. Размер входной щели и её расстояние до набора фотодиодов камеры обскура оптимизированы для покрытия всего полоидального сечения плазмы и получения хорошего пространственного разрешения при минимальном перекрытии соседних каналов. Проведённые оценки показали, что возможные перекосы камеры могут вызвать ошибку в определении прицельного параметра хорды наблюдения меньше, чем величина угла обзора канала мягкого рентгена, в 3⁰. Максимум измеряемой интенсивности светимости мягкого рентгена приходится на центральный канал № 11. Изготовлены усилители фототока чувствительностью 2,5•10⁷ В/А с дополнительной электроникой, подавляющей ВЧ-шум. Электроника успешно работает в условиях высокого вакуума рядом с плазмой. Временная эволюция профиля эмиссии мягкого рентгена и её флуктуаций успешно измеряются разработанной диагностикой. Мініатюрний датчик для вимірювання часового поводження та просторового розподілу випромінювання м'якого рентгена був спроектований і встановлений на торсатроні УРАГАН-3М (У-3М). Дві особливості У-3М: а) дуже великий вакуумний об'єм; б) дуже великий ВЧ-шум від 8-9 МГц-генераторів, що нагрівають плазму, формують дуже складні умови для проектування діагностики м'якого рентгена. Для того, щоб збільшити світність рентгена, що вимірюється, в 25-50 разів, камера обскура поміщена між гвинтовими провідниками поруч з плазмою у перерізі "А-А". Розмір вхідної щілини і її відстань до набору фотодіодів камери обскура оптимізовані для покриття всього полоідального перерізу плазми і отримання доброго просторового розділення при мінімальному перекритті сусідніх каналів. Проведені оцінки показали, що можливі перекоси камери можуть викликати помилку у визначенні прицільного параметра хорди спостереження менше, ніж величина кута огляду каналу м'якого рентгена, в 3⁰. Максимум вимірюваної інтенсивності світності м'якого рентгена припадає на центральний канал № 11. Виготовлені підсилювачі фотоструму чутливістю 2,5•10⁷ В/А з додатковою електронікою, що переважає ВЧ-шум. Електроніка успішно працює в умовах високого вакууму поруч з плазмою. Часова еволюція профілю емісії м'якого рентгена і її флуктуацій успішно вимірюються розробленою діагностикою.

Two miniature pinhole camera arrays for spatially and temporally resolved measurements of soft X-ray emission have been designed for the Uragan-2M stellarator. The power of soft X-ray filtered by different filters has been calculated numerically in order to optimize applicability of two foils temperature measurement technique. In the initial operation, a Be foil with a thickness of 10 μm and Al filter of 3 μm have been chosen to test signal strength and to test two foils temperature measurement technique. SXR photodiodes photocurrent amplifiers with bandwidth up to 5MHz have been designed for signal amplification. Digitizers with 12 bit resolution and sampling rate up to 8 MS/s have been tested for SXR data acquisition. Два миниатюрных датчика для измерения временного поведения и пространственного распределения излучения мягкого рентгена были спроектированы для стелларатора Ураган-2М. Мощность мягкого рентгена, проходящего через различные фильтры, была рассчитана численно с целью оптимизации применимости техники измерения температуры плазмы, базирующейся на двух фольгах. В начальных экспериментах для тестирования величины сигнала мягкого рентгена и проверки техники двух фольг были выбраны 10 мкм-бериллиевая и 3 мкм-алюминиевая фольги. Были разработаны усилители фототока фотодиода мягкого рентгена с частотной полосой до 5 МГц. Аналогово-цифровые преобразователи с разрешением 12 бит и частотой оцифровки до 8 МГц были протестированы для их применения в диагностике мягкого рентгена. Два мініатюрних датчики для виміру тимчасового поводження й просторового розподілу випромінювання м'якого рентгена були спроектовані для стелларатора Ураган-2М. Потужність м'якого рентгена, що проходить через різні фільтри, була розрахована чисельно з метою оптимізації застосовності техніки виміру температури плазми, базованої на двох фольгах. У початкових експериментах для тестування величини сигналу м'якого рентгена й перевірки техніки двох фольг було обрано 10 мкм-берилієву і 3 мкм-алюмінієву фольги. Було розроблено підсилювачі фотоструму фотодіода м'якого рентгена із частотною смугою до 5 МГц. Аналогово-цифрові перетворювачі з розділенням 12 біт і частотою оцифровки до 8 МГц були протестовані для їхнього застосування в діагностиці м'якого рентгена.

Self-consistent model of the RF plasma production in stellarator that includes system of the balance equations and the boundary problem for the Maxwell’s equations is developed. The first numerical calculations of RF plasma production in the Uragan-2M stellarator are presented. Разработана самосогласованная модель ВЧ-создания плазмы в стеллараторе, включающая систему уравнений баланса и краевую задачу для уравнений Максвелла. Представлены первые результаты численных экспериментов по ВЧ-созданию плазмы в стеллараторе Ураган-2М с помощью разработанной модели. Розроблено самоузгоджену модель ВЧ-створення плазми в стеллараторі, що складається з системи рівнянь балансу та крайової задачі для рівнянь Максвелла. Представлено перші результати числових експериментів з ВЧ-створення плазми в стеллараторі Ураган-2М за допомогою розробленої моделі.