L'application X-ray Imaging Cristal Spectroscopie pour l'utilisation en tant que haute température Diagnostic plasma

Résumé

Les spectres de rayons X fournissent une mine d'informations sur les plasmas à haute température. Ce manuscrit présente le fonctionnement d'une résolution de longueur d'onde haute imagerie spatialement spectromètre à rayons X utilisé pour afficher des ions de l'hydrogène et l'hélium comme des éléments de numéro atomique moyen dans un plasma de tokamak.

Résumé

spectres de rayons X fournissent une mine d'informations sur les plasmas à haute température; par exemple la température électronique et la densité peut être déduite à partir des rapports d'intensité de la ligne. À l'aide d'un spectromètre Johann visualisation du plasma, il est possible de construire des profils de paramètres du plasma, comme la densité, la température, la vitesse et avec une bonne résolution spatiale et temporelle. Cependant, l'analyse comparative de modélisation de code atomique de spectres de rayons X obtenu à partir de plasmas de laboratoire bien diagnostiqués est important pour justifier l'utilisation de ces spectres pour déterminer les paramètres du plasma lorsque les autres diagnostics indépendants ne sont pas disponibles. Ce manuscrit présente le fonctionnement du spectromètre imageur à haute résolution des rayons X en cristal avec résolution spatiale (HIREXSR), une résolution de longueur d'onde haute imagerie spatialement spectromètre à rayons X utilisé pour afficher des ions de l'hydrogène et l'hélium comme des éléments atomiques moyennes numériques dans un tokamak plasma. En outre, ce manuscrit couvre un système de soufflage laser qui peut introduire ces ionsau plasma avec un timing précis pour permettre des études perturbatifs de transport dans le plasma.

Introduction

spectres de rayons X fournissent une mine d'informations sur les plasmas à haute température; par exemple la température électronique et la densité peut être déduite à partir des rapports d'intensité de la ligne. À l'aide d' un spectromètre Johann visualisation du plasma hors de l' axe, il est possible de construire des profils de paramètres du plasma, comme la densité, la température et la vitesse à l' intérieur du plasma avec une bonne résolution spatiale et temporelle ^1,2. Ce manuscrit présente le fonctionnement du spectromètre imageur à haute résolution des rayons X en cristal avec résolution spatiale (HIREXSR), une résolution d....

Protocole

1. Choisir des lignes spectrales appropriées

1. Choisissez des lignes d'émission appropriées qui détermineront la qualité des données obtenues. La figure 8 montre les lignes d'émission de gaz nobles seront pertinentes à des valeurs différentes pour la température électronique.
   1. On notera que les rapports d'état d'ionisation et de ligne sont déterminées par la compétition d'ionisation, l'excitation collisionnelle, la recombinaison radiative et la recombinaison diélectrique. Ces procédés peuvent varier en fonction de la température du plasma et de la densité. Voir la figure 9 pour un exemple de c....

Résultats

Un échantillon représentatif de données provenant du détecteur de pixel pour une trémie de temps pour le spectre de l' argon , il est analogue représenté sur la figure 17. Les raies spectrales, courbé en une forme elliptique par le cristal sphérique, sont clairement visibles. Le détecteur supérieur a un panneau détecteur cassé, et il y a quelques pixels morts dispersés à travers tous les détecteurs. Les données du panneau de détecteur cassé doivent être ignorées. Tra.......

Discussion

Les données générées par cette technique peuvent être utilisés dans une grande variété d'études expérimentales. la température des ions et des profils de vitesse toroïdaux peuvent être utilisés dans un large éventail d'études de transport, y compris la rotation de plasma intrinsèque auto-généré et les effets perturbatifs non locaux. Mesure des spectres d'impuretés injectées par laser soufflage peut également fournir des informations importantes sur le transport des impuretés dans le plasma, comme cela a été .......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Système de détection PILATUS 100k	DECTRIS	100k	Remplacé par des détecteurs PILATUS3 plus récents
Cristaux de Bragg	Institut Kurchaov	Pièce
CaF2 Diapositives	LeBow	Pièce
Haute pureté Argon	Airgas	AR HP300	Tout argon de haute pureté devrait fonctionner
Être fenêtre	Brosse Wellman Electrofusion Produits / Motion Hightech	Pièce

personnaliséepersonnalisée personnalisée