1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Приборы и техника эксперимента
  4. № 6, 2023

Приборы и техника эксперимента, 2023, № 6, стр. 85-97

Светосильный спектрометр-полихроматор высокого разрешения, оснащенный научными кмоп-камерами, для спектроскопической диагностики плазмы токамаков

Н. В. Кузьмин a, *, С. Н. Тугаринов a, В. В. Серов a, С. В. Серов a, Г. С. Павлова a, Н. Н. Науменко b

a Частное учреждение Государственной корпорации по атомной энергии “Росатом” “Проектный центр ИТЭР”
123060 Москва, ул. Расплетина, 11, корп. 2, Россия

b ЗАО “Солар”
220034 Минск, ул. Платонова, 1Б, Беларусь

* E-mail: n.kuzmin@iterrf.ru

Поступила в редакцию 12.12.2022
После доработки 09.03.2023
Принята к публикации 18.05.2023

Аннотация

Описан усовершенствованный прототип спектрометра-полихроматора высокого разрешения (СПВР), разработанного для спектроскопической диагностики плазмы, в частности, для активной спектроскопической диагностики на установке ИТЭР. Активная спектроскопия позволяет измерять такие параметры плазмы, как профили ионной температуры, скорости тороидального и полоидального вращения, концентрации легких примесей. Спектрометр оборудован несерийными высокопроизводительными компактными научными КМОП-камерами с низким уровнем шумов, широким динамическим диапазоном, высокой квантовой эффективностью и практически 100-процентным рабочим циклом. В основе спектрометра лежат три пропускающие голограммные дифракционные решетки, обеспечивающие работу одновременно в трех спектральных диапазонах: 468 ± 5 нм, 529 ± 5 нм и 656 ± 6 нм. Представлены результаты измерения основных технических параметров камер, пропускающих дифракционных решеток и спектрометра в целом. Было установлено соответствие характеристик разработанного спектрометра требованиям, предъявляемым к спектроскопическому оборудованию, необходимому для измерений методом активной спектроскопии на установке ИТЭР.

Список литературы

  1. Серов С.В., Тугаринов С.Н., Серов В.В., Крупин В.А., Земцов И.А., Красильников А.В., Кузьмин Н.В., Павлова Г.С., Науменко Н.Н. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 8. С. 700. https://doi.org/10.31857/S0367292121110196

  2. Serov S.V., Tugarinov S.N., Serov V.V., Krupin V.A., Zemtsov I.A., Krasilnikov A.V., Kuz’min N.V., Pavlova G.S., Naumenko N.N. // Plasma Phys. Rep. 2022. V. 48. P. 844. https://doi.org/10.1134/S1063780X22600542

  3. Jiang D., Li Y.Y., Wu X.Q., Zhang T., Lyu B., Gao X., Xu G.S. // Fusion Sci. Technol. 2020. V. 76. P. 723. https://doi.org/10.1080/15361055.2020.1777670

  4. Lee H.H., Lee J.K., Ko W.H. // Fusion Sci. Technol. 2020. V. 76. P. 787. https://doi.org/10.1080/15361055.2020.1790712

  5. Ford O.P., Vanó L., Alonso J.A., Baldzuhn J., Beurs-kens M.N.A., Biedermann C., Bozhenkov S.A., Fuchert G., Geiger B., Hartmann D., Jaspers R.J.E., Kappatou A., Langenberg A., Lazerson S.A., McDermott R.M., McNeely P., Neelis T.W.C., Pablant N.A., Pasch E., Rust N., Schroeder R., Scott E.R., Smith H.M., Wegner Th., Kunkel F., Wolf R.C. // Rev. Sci. Instrum. V. 91. P. 023507. 2020. https://doi.org/10.1063/1.5132936

  6. Диагностика плазмы / Под ред. М.И. Пергамента. М.: Энергоатомиздат, 1990. Вып. 7. С. 56.

  7. Fonck R.J., Darrow D.S., Jaehnig K.P. // Phys. Rev. A. 1984. V. 29. P. 6. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.29.3288

  8. Serov S.V., De Bock M., von Hellermann M.G., Tugarinov S.N. // Rev. Sci. Instrum. V. 92. P. 053517. 2021. https://doi.org/10.1063/5.0042029

  9. Тугаринов С.Н., Белокопытов А.А., Кулаков Д.М., Лукин А.В., Науменко Н.Н., Саттаров Ф.А., Серов В.В., Усольцева М.А., Хабанов Ф.О., Шигапова Н.М., Ярцев В.П. // ПТЭ. 2016. № 1. С. 102. https://doi.org/10.7868/S0032816216010158

  10. Tugarinov S.N., Belokopytov A.A., Kulakov D.M., Lukin A.V., Naumenko N.N., Sattarov F.A., Serov V.V., Usoltseva M.A., Khabanov F.O., Shigapova N.M., and Yartsev V.P. // Instr. Exp. Tech. 2016. V. 59. № 1. P. 104. https://doi.org/10.1134/S0020441216010152

  11. Лукин А.В. // Оптический журнал. 2007. Т. 74. С. 80.

  12. https://www.ximea.com

  13. https://www.zemax.com

  14. Зайдель А.Н., Островская Г.В., Островский Ю.И. Техника и практика спектроскопии. М.: Физматлит, 1972. С. 163.

  15. Стриганов А.Р., Одинцова Г.А. Таблицы спектральных линий атомов и ионов. М.: Энергоиздат, 1982.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Приборы и техника эксперимента

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал