1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика плазмы
  4. T. 49, № 12, 2023

Физика плазмы, 2023, T. 49, № 12, стр. 1249-1270

Диагностический комплекс сферического токамака Глобус-М2

Ю. В. Петров a, *, П. А. Багрянский b, И. М. Балаченков a, Н. Н. Бахарев a, П. Н. Брунков a, В. И. Варфоломеев a, А. В. Воронин a, В. К. Гусев a, В. Ю. Горяинов a, В. В. Дьяченко a, Н. В. Ермаков a, Е. Г. Жилин d, Н. С. Жильцов a, С. В. Иваненко b, М. В. Ильясова a, А. А. Кавин c, Е. О. Киселев a, А. Н. Коновалов a, С. В. Крикунов a, Г. С. Курскиев a, А. Д. Мельник a, В. Б. Минаев a, А. Б. Минеев c, И. В. Мирошников a, Е. Е. Мухин a, А. Н. Новохацкий a, А. В. Петров e, А. М. Пономаренко e, Н. В. Сахаров a, О. М. Скрекель a, А. Е. Соломахин b, В. В. Солоха a, А. Ю. Тельнова a, Е. Е. Ткаченко a, В. А. Токарев a, С. Ю. Толстяков a, Е. А. Тюхменева a, Е. М. Хилькевич a, Н. А. Хромов a, Ф. В. Чернышев a, А. Е. Шевелев a, П. Б. Щёголев a, К. Д. Шулятьев a, А. Ю. Яшин a, e

a Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
Санкт-Петербург, Россия

b Институт ядерной физики СО РАН
Новосибирск, Россия

c АО “Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА)”
Санкт-Петербург, Россия

d ООО “Иоффе Фьюжн Текноложи”
Санкт-Петербург, Россия

e Политехнический университет Петра Великого
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: yu.petrov@mail.ioffe.ru

Поступила в редакцию 29.06.2023
После доработки 10.09.2023
Принята к публикации 25.09.2023

Аннотация

Описан диагностический комплекс сферического токамака Глобус-М2 (R = 36 см, a = 24 см) – единственного в России действующего токамака с диверторной конфигурацией плазмы, работающего в диапазоне субтермоядерных температур (Te до 1.6 кэВ, Ti до 4.5 кэВ) и плотностей (ne до 2 × 1020 м–3). Токамак Глобус-М2 является уникальной научной установкой, входящей в состав Федерального центра коллективного пользования Федерального государственного бюджетного учреждения науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук “Материаловедение и диагностика в передовых технологиях”. Это позволяет сторонним организациям проводить на нем свои исследования. Статья содержит перечень всех имеющихся на токамаке на данный момент диагностик. Описание диагностик построено таким образом, чтобы читатель получил представление об их возможностях по измерению плазменных параметров с акцентом на пределы и точность измеряемых величин, а также пространственное и временное разрешение. При этом многие технические детали опущены в целях экономии места, даны ссылки на работы с более подробным описанием отдельных диагностик.

Ключевые слова: cферический токамак, диагностика высокотемпературной плазмы

Список литературы

  1. 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., Dyachen-ko V.V., Kavin A.A., Khitrov S.A., Khromov N.A., Kise-lev 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., Rozhan-sky V.A., Saveliev A.N., Senichenkov I.Yu., Shchego-lev P.B., Shcherbinin O.N., Shikhovtsev I.V., Sladkomedova A.D., Solokha V.V., Tanchuk V.N., Telnova A.Y., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Y., Zhilin E.G. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 1.

  2. Kurskiev G.S., Miroshnikov I.V., Sakharov N.V., Gu-sev V.K., Petrov Yu.V., Minaev V.B., Balachenkov I.M., Bakharev N.N., Chernyshev F.V., Goryainov V.Yu., Ka-vin A.A., Khromov N.A., Kiselev E.O., Krikunov S.V., Lobanov K.M., Melnik A.D., Novokhatski A.N., Filip-pov S.V., Zhiltsov N.S., Mineev A.B., Mukhin E.E., Patrov M.I., Petrov A.V., Ponomarenko A.M., Solokha V.V., Shulyatiev K.D., Shchegolev P.B., Skrekel O.M., Telno-va A.Y.; Tkachenko E.E., Tukhmeneva E.A., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Y., Varfolomeev V.I., Voronin A.V., Yashin A.Yu., Solovey V.A., Zhilin E.G. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 10.https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac881d

  3. D’yachenko V.V., Irzak M.A., Tregubova E.N., Shcherbinin O.N. // Technical Phys. 2003. V. 48. P. 1061.

  4. Dyachenko V.V., Shcherbinin O.N., Gusakov E.Z., Gu-sev V.K., Irzak M.A., Kurskiev G.S., Petrov Yu.V., Saveliev A.N., Sakharov N.V., Khitrov S.A. // Nuclear Fusion. 2015. V. 55. P. 113001.

  5. Киселев Е.О. в этом выпуске

  6. Galkin S.A., Ivanov A.A., Medvedev S.Yu., Poshekho-nov Yu.Yu. // Nuclear Fusion. 1997. V. 37. P. 1455.https://doi.org/10.1088/0029-5515/37/10/I11

  7. Vasiliev V.I., Kostsov Yu.A., Lobanov K.M., Makarova L.P., Mineev A.B., Gusev V.K., Levin R.G., Petrov Yu.V., Sakharov N.V. // Nuclear Fusion. 2006. V. 46. P. S625. https://doi.org/10.1088/0029-5515/46/8/S08

  8. Lao L.L., John H. St., Stambaugh R.D., Pfeiffer W. // Nuclear Fusion. 1985. V. 25. P. 1421.https://doi.org/10.1088/0029-5515/46/8/S08

  9. Yashin A.Yu., Ponomarenko A.M., Balachenkov I.M., Kurskiev G.S., Kiselev E.O., Minaev V.B., Petrov A.V., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Zhiltsov N.S. // Appl. Sci. 2023. V. 13. P. 3430. https://doi.org/10.3390/app13063430

  10. Petrov Yu.V., Gusev V.K., Sakharov N.V., Minaev V.B., Varfolomeev V.I., Dyachenko V.V., Balachenkov I.M., Bakharev N.N., Bondarchuk N.N., Bulanin V.V., Chernyshev F.V., Iliasova M.V., Kavin A.A., Khilkevitch E.M., Khromov N.A., Kiselev E.O., Konovalov A.N., Kornev V.A., Krikunov S.V., Kurskiev G.S., Melnik A.D., Miroshni-kov I.V., Novokhatskii A.N., Zhiltsov N.S., Patrov M.I., Petrov A.V., Ponomarenko A.M., Shulyatiev K.D., Shche-golev P.B., Shevelev A.E., Skrekel O.M., Telnova A.Yu., Tukhmeneva E.A., Tokarev V.A., Tolstyakov S.Yu., Voronin A.V., Yashin A.Yu., Bagryansky P.A., Zhilin E.G., Goryainov V.Yu. // Nuclear Fusion. 2022. V. 62. P. 042009. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac27c7

  11. Балаченков И.М., Петров Ю.В., Гусев В.К., Баха-рев Н.Н., Варфоломеев В.И., Дьяченко В.В., Коновалов А.Н., Корепанов П.А., Крикунов С.В., Минаев В.Б., Патров М.И., Сахаров Н.В. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. С. 17. https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.12.51061.18730

  12. Курскиев Г.С., Жильцов Н.С., Коваль А.Н., Корнев А.Ф., Макаров А.М., Мухин Е.Е., Петров Ю.В., Саха-ров Н.В., Соловей В.А., Ткаченко Е.Е., Толстя-ков С.Ю., Чернаков П.В. // Письма ЖТФ. 2021. Т. 47. № 24.

  13. Курскиев Г.С., Сахаров Н.В., Щёголев П.Б., Баха-рев Н.Н., Киселев E.O., Авдеева Г.Ф., Гусев В.K., Ибляминова A.Д., Минаев В.Б., Мирошников И.В., Патров M.И., Петров Ю.В., Тельнова А.Ю., Толстя-ков С.Ю., Токарев В.А. // ВАНТ. 2016. Т. 39. № 4.

  14. Zhiltsov N.S., Kurskiev G.S., Tolstyakov S.Yu., Solovey V.A., Koval A.N., Aleksandrov S.E., Bazhenov A.N., Chernakov P.V., Filippov S.V., Gusev V.K., Khromov N.A., Kiselev E.O., Kornev A.F., Krikunov S.V., Makarov A.M., Minaev V.B., Miroshnikov I.V., Mukhin E.E., Novokhatsky A.N., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Schegolev.P.B., Telnova A.Yu., Tkachenko E.E., Toka-rev V.A., Varfolomeev V.I., Voronin A.V. // a-rXiv:2311.18723 [physics.plasm-ph], https://doi.org/10.48550/arXiv.2311.18723

  15. Ермаков Н.В. в этом выпуске.

  16. Izvozchikov A.B., Petrov M.P., Petrov S.Ya., Cherny-shev F.V., Shustov I.V. // Tech. Phys. 1992. V. 37. P. 201.

  17. Chernyshev F.V., Afanasyev V.I., Dech A.V., Kick M., Kislyakov A.I., Kozlovskii S.S., Kreter A., Mironov M.I., Petrov M.P., Petrov S.Ya. // Instrum. Exp. Tech. 2004. V. 47. C. 214.

  18. Bakharev N.N., Melnik A.D., Chernyshev F.V. // Atoms. 2023. V. 11(3). P. 53. https://doi.org/10.3390/atoms11030053

  19. Bakharev N.N., Balachenkov I.M., Chernyshev F.V., Gusev V.K., Kiselev E.O., Kurskiev G.S., Melnik A.D., Minaev V.B., Mironov M.I., Nesenevich V.G., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Shchegolev P.B., Skrekel O.M., Telno-va A.Yu., Tukhmeneva E.A., Varfolomeev V.I. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 125036.https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac3497

  20. Bakharev N.N., Chernyshev F.V., Gusev V.K., Kiselev E.O., Kurskiev G.S., Larionova M.M., Melnik A.D., Mina-ev V.B., Mironov M.I., Miroshnikov I.V., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Shchegolev P.B., Skrekel O.M., Telno-va A.Yu., Tukhmeneva E.A., Varfolomeev V.I. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 125010.https://doi.org/10.1088/1361-6587/abbe32

  21. Koshkin Yu.S., Mukhin E.E., Razdobarin G.T., Seme-nov V.V., Shilnikov A. // Rev. Sci. Instrum. 1999. V. 70. P. 3844.https://doi.org/10.1063/1.1149999

  22. Иваненко С.В., Соломахин А.Л., Жильцов Н.С., Зубарев П.В., Коваленко Ю.В., Курскиев Г.С., Солоха В.В., Ткаченко Е.Е., Шулятьев К.Д., Пурыга Е.А., Хильченко А.Д., Минаев В.Б., Багрянский П.А. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2023. Т. 46. С. 86.

  23. Иваненко С.В., Гринемайер К.А., Пурыга Е.А., Квашнин А.Н., Багрянский П.А. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2022. Т. 45. С. 67.

  24. Kurskiev G.S., Sakharov N.V., Schegolev P.B., Bakha-rev N.N., Kiselev E.O., Avdeeva G.F., Gusev V.K., Iblyaminova A.D., Minaev V.B., Miroshnikov I.V., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Telnova A.Yu., Tolstyakov S.Yu., Toka-rev V.A. // Phys. Atomic Nuclei. 2017. V. 80. P. 1313.

  25. Bulanin V.V., Yashin A.Y., Petrov A.V., Gusev V.K., Minaev V.B., Patrov M.I., Petrov Y.V., Prisiazhniuk D.V., Varfolomeev V.I. // Rev. Sci. Instrum. 2021. V. 92. P. 033539. https://doi.org/10.1063/5.0030307

  26. Yashin A.Y., Bulanin V.V., Gusev V.K., Minaev V.B., Petrov A.V., Petrov Y.V., Ponomarenko A.M., Varfolome-ev V.I. // J. Instrumentation. 2022. V. 17. P. C01023.https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/01/C01023

  27. Ponomarenko A., Yashin A., Kurskiev G., Minaev V., Petrov A., Petrov Y., Sakharov N., Zhiltsov N. // Sensors. 2023. V. 23. P. 830. https://doi.org/10.3390/s23020830

  28. Yashin A., Bulanin V., Petrov A., Ponomarenko A. // A-ppl. Sci. 2021. V. 11. P. 8975.https://doi.org/10.3390/app11198975

  29. Iliasova M.V., Shevelev A.E., Khilkevitch E.M., Bakha-rev N.N., Skrekel O.M., Minaev V.B., Doinikov D.N., Gin D.B., Gusev V.K., Kornev V.A., Naidenov V.O., Novokhatskii A.N., Petrov Yu.V., Polunovsky I.A., Sakha-rov N.V., Shchegolev P.B., Telnova A.Yu., Varfolome-ev V.I. // Nuclear Inst. Methods Phys. Res. A. 2022. V. 1029. P. 166425.https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.166425

  30. Скрекель О.М., Бахарев Н.Н., Варфоломеев В.И., Гусев В.К., Ильясова М.В., Тельнова А.Ю., Хильке-вич Е.М., Шевелев А.Е. // ЖТФ. 2022. Т. 92. С. 32. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.01.51848.151-21

  31. Iliasova M.V., Shevelev A.E., Khilkevitch E.M., Chugunov I.N., Minaev V.B., Gin D.B., Doinikov D.N., Polunovsky I.A., Naidenov V.O., Kozlovskiy M.A., Kudoya-rov M.F. // Nuclear Inst. Methods Phys. Res. A. 2020. V. 983. P. 164590. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164590

  32. Khilkevitch E.M., Shevelev A.E., Chugunov I.N., Iliasova M.V., Doinikov D.N., Gin D.B., Naidenov V.O., Polunovsky I.A. // Nuclear Inst. Methods Phys. Res. A. 2020. V. 977. P. 164309. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164309

  33. Shevelev A.E., Chugunov I.N., Gusev V.K., Petrov Yu.V., Rozhdestvenskii V.V., Mineev A.B., Sakharov N.V., Doi-nikov D.N., Izotov A.L., Krikunov S.V., Naidenov V.O., Podushnikova K.A., Polunovskii I.A., Gin D.B., Chugu-nov A.I. // Plasma Phys. Reps. 2004. V. 30. P. 159.https://doi.org/10.1134/1.1648942

  34. Tukhmeneva E.A., Tolstyakov S.Yu., Kurskiev G.S., Gusev V.K., Minaev V.B., Petrov Yu.V., Sakharov N.V., Telnova A.Yu., Bakharev N.N., Shchegolev P.B., Kise-lev E.O. // Plasma Sci. Technol. 2019. V. 21. P. 105104. https://doi.org/10.1088/2058-6272/ab305f

  35. Artyomov A.P., Baksht E.H., Tarasenko V.F., Fedu-nin A.V., Chaikovsky S.A., Aruev P.N., Zabrodskii V.V., Petrenko M.V., Sobolev N.A., Suhanov V.L. // Instrum. Exp. Tech. 2015. V. 58. P. 102. https://doi.org/10.1134/S0020441215010017

  36. Забродский В.В., Белик В.П., Аруев П.Н., Бер Б.Я., Бобашев С.В., Петренко М.В., Суханов В.Л. // Письма ЖТФ. 2012. Т. 38. С. 69.

  37. Tokarev V.A., Gusev V.K., Khromov N.A., Patrov M.I., Petrov Yu.V., Varfalomeev V.I. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 1094. 012003. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1094/1/012003

  38. Воронин А.В., Горяинов В.Ю., Капралов А.А., Тока-рев В.А., Сотникова Г.Ю. // ЖТФ. 2023. Т. 93. С. 622.https://doi.org/10.21883/JTF.2023.05.55456.262-22

  39. Хромов Н.А., Векшина Е.О., Гусев В.К., Литуновс-кий Н.В., Патров М.И., Петров Ю.В., Сахаров Н.В. // ЖТФ. 2021. Т. 91. С. 421. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.03.50518.227-20

  40. Воронин А.В., Горяинов В.Ю., Забродский В.В., Шерст-нев Е.В., Корнев В.А., Аруев П.Н., Курскиев Г.С., Жубр Н.А., Тукачинский А.С. // ЖТФ. 2021. Т. 91. С. 1922. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.12.51758.188-21

  41. 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., Саха-ров Н.В., Киселёв Е.О., Щеголев П.Б. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2021. Т. 44. С. 52.https://doi.org/10.21517/0202-3822-2021-44-3-52-62

  42. Bulanin V.V., Kurskiev G.S., Solokha V.V., Yashin A.Yu., Zhiltsov N.S. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 12.https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac36a4

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Физика плазмы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал