La aplicación de rayos X de imagen Crystal Espectroscopía para su uso como un plasma de alta temperatura de diagnóstico

Resumen

Los espectros de rayos X proporcionan una gran cantidad de información sobre los plasmas de alta temperatura. Este manuscrito presenta el funcionamiento de una longitud de onda de la formación de imágenes de alta resolución espacial espectrómetro de rayos X se utiliza para ver los iones por hidrógeno y helio-como de los elementos de número atómico medio de un plasma tokamak.

Resumen

Los espectros de rayos X proporcionan una gran cantidad de información sobre los plasmas de alta temperatura; por ejemplo, la temperatura y la densidad de electrones se puede deducir de las relaciones de intensidad de línea. Mediante el uso de un espectrómetro de Johann ver el plasma, es posible construir perfiles de los parámetros del plasma tales como la densidad, la temperatura, y la velocidad con buena resolución espacial y el tiempo. Sin embargo, la evaluación comparativa de modelado código atómica de los espectros de rayos X obtenido a partir de plasmas de laboratorio bien diagnosticados-es importante para justificar el uso de tales espectros para determinar los parámetros del plasma cuando otros diagnósticos independientes no están disponibles. Este manuscrito presenta el funcionamiento del Espectrómetro de Imágenes de cristal de rayos X de alta resolución con una resolución espacial (HIREXSR), una longitud de onda de alta resolución obtención de imágenes espacialmente espectrómetro de rayos X se utiliza para ver los iones de hidrógeno y helio-como de los elementos de número atómico medio de un tokamak plasma. Además, este manuscrito cubre un sistema de expulsión láser que puede introducir dichos ionesal plasma en el momento preciso para permitir estudios perturbativos de transporte en el plasma.

Introducción

Los espectros de rayos X proporcionan una gran cantidad de información sobre los plasmas de alta temperatura; por ejemplo, la temperatura y la densidad de electrones se puede deducir de las relaciones de intensidad de línea. Mediante el uso de un espectrómetro de Johann ver el plasma fuera del eje, es posible construir perfiles de los parámetros del plasma tales como la densidad, la temperatura, y la velocidad en el interior del plasma con buena resolución espacial ^{de 1,2} y el tiempo. Este manuscrito presenta el funcionamiento del Espectrómetro de Imágenes de cristal de rayos X de alta resolución con una resolución espacial (HIREXSR), una longitud de onda ....

Protocolo

1. La elección de las líneas espectrales adecuadas

1. Elija las líneas de emisión correspondientes que determinarán la calidad de los datos obtenidos. La Figura 8 muestra qué líneas de emisión de gases nobles serán relevantes en diferentes valores para la temperatura de los electrones.
   1. Tenga en cuenta que las relaciones de estado de ionización y de la línea se determinan por la competencia de ionización, la excitación colisional, la recombinación radiativa y recombinación dieléctrico. Estos procesos pueden variar con la temperatura y la densidad de plasma. Véase la Figura 9 para un ejemplo de esta variación.

Resultados

Una muestra datos representativos del detector de píxel para una bin tiempo para el espectro de argón Él-como se muestra en la Figura 17. Las líneas espectrales, dobladas en una forma elíptica por el cristal esférico, son claramente visibles. El detector superior tiene un panel detector roto, y hay algunos píxeles muertos esparcidos por todos los detectores. Los datos del panel de detector roto debe ser ignorado. Las rebanadas del detector que muestra los espectros medid.......

Discusión

Los datos generados por esta técnica se pueden utilizar en una amplia variedad de estudios experimentales. temperatura Ion y perfiles de velocidad toroidal se pueden utilizar en una amplia gama de estudios de transporte, incluyendo intrínseca rotación plasma auto-generado y efectos perturbativos no locales. La medición de los espectros de impurezas inyectados a través de láser de expulsión también puede proporcionar información importante sobre el transporte de impurezas en el plasma, como se hizo en Howard et al.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Sistema de detección PILATUS 100k	DECTRIS	100k	Reemplazado por detectores de PILATUS3 más nuevos
Cristales de Bragg Pieza		personalizada	Instituto Kurchaov
CaF2 Correderas LeBow
Part Argon	Airgas	AR HP300	de alta pureza Cualquier argón de alta pureza debería funcionar
	Cepillo Wellman Electrofusion Products / Motion Hightech	Pieza

del Custom personalizada