Развитие методов гамма-спектроскопии для диагностики убегающих электронов в компактных токамаках Шевелев Александр Евгеньевич

Короткий опис

Шевелев, Александр Евгеньевич.
Развитие методов гамма-спектроскопии для диагностики убегающих электронов в компактных токамаках : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.08 / Шевелев Александр Евгеньевич; [Место защиты: Физ.-техн. ин-т им. А.Ф. Иоффе РАН]. - Санкт-Петербург, 2019. - 158 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Шевелев Александр Евгеньевич
Введение
Глава 1. Теоретические основы процессов генерации и транспорта убегающих
электронов в токамаке
1.1. Известные механизмы возникновения убегающих электронов
1.1.1. Традиционный механизм
1.1.2. Лавинный механизм
1.1.3. Распад трития
1.1.4. Комптоновское рассеяние
1.2. Пределы энергии убегающих электронов
1.2.1. Время ускорения электронов
1.2.2. Дрейфовое смещение орбиты
1.2.3. Резонансное взаимодействие с возмущениями магнитного поля
1.2.4. Синхротронное излучение
1.2.5. Тормозное излучение
1.2.6. Развитие плазменных неустойчивостей
1.3. Выводы к Главе
Глава 2. Детекторы гамма-излучения, используемые для диагностики
ускоренных электронов в плазме токамака
2.1. Требования к гамма детекторам, используемым для детектирования жесткого рентгеновского излучения
2.2. Взаимодействие гамма-излучения с веществом детектора
2.3. Полупроводниковые детекторы
2.4. Сцинтилляционные детекторы
2.4.1. Органические сцинтилляторы
2.4.2. Неорганические сцинтилляторы
2.5. Фотоприемники сцинтилляционных детекторов
2.5.1. Фотоэлектронные умножители
2.5.2. Полупроводниковые фотоприемники
2.6. Выводы к Главе
Глава 3. Разработка спектрометрических систем диагностики жесткого
рентгеновского излучения для компактных токамаков
3.1. Развитие систем сбора и обработки информации спектрометров жесткого рентгеновского излучения
3.1.1. Спектрометр жесткого РИ с традиционным АЦП на токамаке ФТ-2
3.1.2. Система HXR диагностики с традиционным АЦП на токамаке Глобус-М
3.2. Разработка методики цифровой обработки сигнала гамма-детектора
3.2.1. Использование высокоскоростного устройства оцифровки сигнала в системе HXR диагностики на токамаке Глобус-М
3.2.2. Цифровая обработка сигнала сцинтилляционных детекторов
3.2.3. Тестирование и сравнительный анализ используемых систем сбора и обработки информации
3.3. Разработка спектрометрических систем с использованием детекторов LaBrз(Ce)
3.3.1. Спектрометр жесткого рентгеновского излучения на токамаке ФТ-2
3.3.2. Мульти-детекторная спектрометрическая система на токамаке ТУМАН-3М
3.4. Выводы к Главе
Глава 4. Восстановление энергетического распределения убегающих электронов по измеренным спектрам жесткого рентгеновского излучения
4.1. Разработка методов восстановления энергетических распределений убегающих электронов по измеренным спектрам жесткого рентгеновского излучения
4.2. Монте-Карло моделирование генерации и транспорта жесткого рентгеновского излучения
4.3. Проверка алгоритмов деконволюции спектров жесткого рентгеновского излучения
4.4. Определение максимальной энергии убегающих электронов по восстановленной функции энергетического распределения
4.5. Тестирование кода DeGaSum в измерениях на токамаке ТУМАН-3М
4.6. Выводы к Главе
Глава 5. Применение методов гамма-спектроскопии для диагностики убегающих электронов в компактных токамаках ФТИ им. А.Ф. Иоффе
5.1. Наблюдения влияния магнитогидродинамической активности на удержание убегающих электронов
5.1.1. Вспышки магнитогидродинамической активности малой периодичности
(70-300 мкс)
5.1.2. Спектрометрические измерения жесткого рентгеновского излучения во
время пилообразных колебаний
5.2. Изучение генерации и поведения убегающих электронов в экспериментах по увлечению тока с помощью нижнегибридных волн
5.2.1. Эксперименты по подъему и поддержанию плазменного тока в сферическом токамаке Глобус-М с помощью волн нижнегибридного диапазона
5.2.2. Влияние нижнегибридного увлечения тока на поведение убегающих электронов в токамаке ФТ-2
5.3. Изучение генерации и потерь убегающих электронов в разрядах с омическим нагревом плазмы в токамаке ТУМАН-3М
5.4. Исследование предельной энергии убегающих электронов
5.4.1. Изучение пределов ускорения электронов в ФТ-2
5.4.2. Пределы ускорения убегающих электронов в токамаке ТУМАН-3М
5.5. Выводы к Главе
Заключение
Благодарности
Список сокращений
Литература