espectros de raios-X fornecem uma riqueza de informações sobre plasmas de alta temperatura. Este manuscrito apresenta o funcionamento de uma alta resolução de comprimento de onda espacialmente Imaging Spectrometer de raios-X utilizado para visualizar os íons a hidrogénio e hélio-como de elementos de número atómico médio em um plasma de tokamak.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Aplicando raios-X de imagem de cristal Spectroscopy para uso como uma alta temperatura do plasma de diagnóstico
Neste artigo
Resumo
Resumo
espectros de raios-X fornecem uma riqueza de informações sobre plasmas de alta temperatura; por exemplo, temperatura eletrônica e densidade pode ser inferida a partir de relações de intensidade line. Ao utilizar um espectrómetro Johann visualização do plasma, é possível construir perfis de parâmetros do plasma, tais como a densidade, a temperatura e a velocidade com boa resolução espacial e temporal. No entanto, benchmarking modelagem código atômico de espectros de raios-X obtidos a partir de plasmas de laboratório bem-diagnosticados é importante para justificar a utilização desses espectros para determinar parâmetros de plasma quando outros diagnósticos independentes não estão disponíveis. Este manuscrito apresenta o funcionamento da alta resolução de raios-X de cristal Imaging Spectrometer com resolução espacial (HIREXSR), uma alta resolução de comprimento de onda espacialmente Imaging Spectrometer de raios-X utilizado para visualizar íons de hidrogênio e hélio-como de elementos de número atómico médio em um tokamak plasma. Além disso, este manuscrito abrange um sistema de purga de laser que pode introduzir tais iõesao plasma com timing preciso para permitir estudos perturbativas de transporte no plasma.
Introdução
espectros de raios-X fornecem uma riqueza de informações sobre plasmas de alta temperatura; por exemplo, temperatura eletrônica e densidade pode ser inferida a partir de relações de intensidade line. Ao utilizar um espectrómetro Johann visualização do plasma fora de eixo, é possível construir perfis de parâmetros do plasma, tais como a densidade, a temperatura e de velocidade no interior do plasma, com boa resolução espacial e 1,2 hora. Este manuscrito apresenta o funcionamento da alta resolução de raios-X de cristal Imaging Spectrometer com resolução espacial (HIREXSR), uma alta resolução de comprimento de onda espacialmente Imaging Spectrometer de raios-....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
1. Escolher linhas espectrais apropriadas
- Escolha linhas de emissão apropriados que irão determinar a qualidade dos dados obtidos. A figura 8 mostra que as linhas de emissão de gases nobres serão relevantes em diferentes valores para a temperatura de elétrons.
- Note-se que as razões de estado de ionização e linha são determinadas pela competição de ionização, excitação colisional, recombinação radiativa e recombinação dieléctrico. Estes processos podem variar com a temperatura de plasma e da densidade. Veja a Figura 9 para um exemplo desta variação.
- Referem-se a outras obras publicadas para os c....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
Uma amostra de dados representativo do detector de pixels para uma bandeja de tempo para o espectro de árgon Ele-como é mostrado na Figura 17. As linhas espectrais, dobrados em uma forma elíptica pelo cristal esférica, são claramente visíveis. O detector de topo tem um painel detector de quebrado, e há alguns pixels mortos espalhados por todos os detectores. Os dados do painel detector quebrado deve ser ignorado. Fatias de o detector que mostra o espectro medido e os res.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
Os dados gerados por esta técnica pode ser utilizada numa ampla variedade de estudos experimentais. Ion temperatura e perfis de velocidade toroidais podem ser utilizados numa ampla gama de estudos de transporte, incluindo rotação plasma auto-gerado intrínseca e efeitos perturbativas não locais. Medição espectros de impurezas injetados por meio de laser de sopro também pode fornecer informações importantes sobre o transporte de impurezas no plasma, como foi feito no Howard et al. 10, 2011. Neste momen.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer a Matt Reinke e à equipe Alcator C-Mod por projetar, construir e testar o HIREXSR. Este trabalho foi apoiado pelos contratos do DOE nºs DE-FC02-99ER54512 e DE-AC02-76CH03073.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Sistema de Detector PILATUS 100k | DECTRIS | 100k | Substituído por detectores de PILATUS3 mais novos |
| Cristais Bragg | Kurchaov Institute | Custom Part | |
| CaF2 Slides | LeBow | Custom Part | |
| High Purity Argon | Airgas | AR HP300 | Qualquer argônio de alta pureza deve funcionar |
| Seja janela | Escova Wellman Electrofusion Products / Motion Hightech | Peça |
Referências
- Reinke, M. L., et al. X-ray imaging crystal spectroscopy for use in plasma transport research. Rev. Sci. Instrum. 83 (11), 113504(2012).
- Hill, K. W., et al.
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
