Вы здесь

Экспериментальное исследование равновесных параметров основной ионной компоненты и её стационарного вращения в плазме токамаков

Автор: 
Романников Александр Николаевич
Тип работы: 
диссертация доктора физико-математических наук
Год: 
2008
Количество страниц: 
224
Артикул:
6991
179 грн
Добавить в корзину

Содержимое

Ч-/
Оглавление
2
страницы
Введение................................................. 6
Глава 1. Корпускулярная диагностика основной ионной компоненты плазмы на токамаках Т-11М, п и (Фраскати, Италия) и Т(ЖЕ-8иРКА (Кадараш, Франция) ..................................... 19
§ 1.1. Основы метода корпускулярной диагностики ... 19 § 1.2. Комплексы корпускулярной диагностики на токамаках Т-11М, ЕТи (Фраскати, Италия) и ТОНЕ-8ЦРНА (Кадараш, Франция) .................. 32
Глава 2. Исследование изотопического состава плазмы токамака Т-11М в условиях боронизованной стенки и токамака ГТИ (Фраскати, Италия) при смене рабочего газа водорода
на дейтерий ............................................ 46
§ 2.1 Исследование изотопического состава плазмы токамака Т-11М в условиях
боронизованной стенки ............................ 49
§ 2.2 Исследование поведения энергетического времени жизни Те от эффективного атомного веса ионов плазмы при изменении от 1 до 2 изотопного состава («изотопический эффект») в экспериментах
3
на токамакс FTU ................................ 54
Глава 3. Экспериментальные исследования особенностей радиальных профилей температуры для основных ионов плазмы при ионно-циклотронном нагреве в токамаке Т-11М, в омических режимах с малым q(a) и в режимах с эргодическим дивертором в токамаке Торс-Супра...................... 68
§ 3.1 Исследование радиального профиля температуры ионов дейтерия и водорода при ионно-циклотронном нагреве на малой добавке водорода в присутствии
ионов бора в токамаке Т-11М.................... 69
§ 3.2 Исследование радиального профиля температуры ионов в плазме
токамака TORE-SUPRA............................ 91
Введение................................. 91
3.2.1. Диагностика ионной температуры на TORE-SUPRA.................................. 95
3.2.2 Радиальные профили ионной температуры с провалом на оси плазмы для омических режимов ................................... 101
3.2.3 Температура ионов плазмы в области
г/а>0.5.................................... 115
Заключение................................. 120
§ 3.3 Влияние эргодического дивертора на
4
температуру ионов в центральных областях
плазмы токамака ТСЖЁ-8иРКА .................... 121
Глава 4. Исследование скоростей потоков ионов
плазмы в токамаках.................................. 124
§ 4.0 Введение ................................ 126
§ 4.1 Влияние конечного времени жизни возбужденного состояния перезаряженного иона примеси в присутствии радиального электрического поля на измерение скорости полоидального вращения
методом СХКЯ................................... 145
§ 4.2 Эксперименты по измерению скорости полоидального вращения ионов дейтерия плазмы токамака Т-11М при переходе в Н-режим ...................................... 149
Введение................................... 149
4.2.1 Эксперименты на Т-11М................ 153
Обсуждение и выводы...................... 157
§4.3 Эксперименты по измерению скорости тороидального вращения ионов дейтерия в плазме токамака Торе-Сунра ..................................... 160
5
4.3.1 Скорость тороидального вращения ионов дейтерия в плазме токамака Торе-Супра при ионно-циклотронном нагреве................................ 161
4.3.2 Измерение скорости тороидального вращения ионов дейтерия в омической плазме токамака Торе-Супра............. 165
Введение........................... 165
4.3.2.1 Экспериментальные результаты для основных ионов ................ 172
4.3.2.2 Экспериментальные результаты для ионов
тяжелых примесей (Сг22+)........... 179
4.3.2.3 Сравнение экспериментальных результатов с расчетами, связанными с неоклассической теорией ........... 185
§4.4. О возможной природе радиального электрического поля и профиля скорости тороидального вращения плазмы в токамаке .............................. 187
Заключение.......................................... 200
Литература
205
6
Введение
Более полувека назад работами советских ученых И.Е. Тамма и А.Д. Сахарова было открыто новое направление в науке [1]. Ими были проведены первые теоретические исследования возможности создания установки с магнитным удержанием плазмы для получения управляемого термоядерного синтеза. Характерные размеры установки и плазмы в ней были значительными - несколько десятков метров. Конечно, она была гораздо меньше природного термоядерного реактора - Солнца, но размеры «активной зоны» по объему превосходили во много раз размеры этой зоны в ядерном реакторе. История физических исследований горячей плазмы для целей мирных термоядерных исследований есть история попыток найти новые физические идеи, принципы, режимы, модели, которые позволили бы получать управляемый режим термоядерного горения в лабораторных условиях. Пример ядерного реактора, в котором была найдена и использована физически «простая» идея «критической массы», стимулировал попытки найти что-то подобное и в случае термоядерного горения. История с «холодным термоядом» [2], а также более спокойная с «bubble fusion» [3] - крайние примеры подобных попыток.
Наиболее развитая в настоящее время схема удержания горячей плазмы для будущего термоядерного реактора связана с установками типа токамак [4]. Нет сомнения, что подобный реактор может быть построен. Для этой цели сейчас делается промежуточный шаг (начато строительство токамака ITER [5] нового поколения) между современными большими токамаками (JET [6], JT-60U [7], TORE-SUPRA [8], DIII-D [9] и т.д.) и будущим термоядерным реактором. На РИС.1 представлен характерный размер токамаков в их историческом развитии. Показательно, что предполагаемые размеры плазмы в будущем реакторе
7
большой радиус
—»

проект
-ТГТН (1)2А>
80 годььнаши дни
I -
70 годы
ТЗ(11ЯЗЗЭ
НИНВЙНяКЗШ НРяВСё - ЛИк
' шШШЯЯ <0 ГОДЫ
РИС.1. Прогресс в развитии характерных размеров токамаков в мире.
Из официального интернет-сайта СЕА (Франция): Ьярг/Лушху-Шэюп magnetique.cea.fr.
8
близки к оценкам сделанным пол века назад И.Е. Таммом и Л.Д. Сахаровым.
Наиболее важными областями исследования физической природы процессов в горячей плазме является изучение поведения ионов изотопов водорода (водорода, дейтерия и трития) и скоростей стационарного вращения этих ионов в токамаке. Именно ионы изотопов водорода будут вступать в термоядерную реакцию, поэтому их нагрев и удержание являются определяющими для реактора. В современном представлении об удержании плазмы одну из ключевых ролей играют тороидальные и полоидальные потоки ионов. Выделение и, в определенном смысле, независимое исследование ионной компоненты возможно в рамках известного физического эффекта, основанного на разных временах установления теплового равновесия электронной и ионной компоненты плазмы, и значительно большего времени установления последующего теплового равновесия между электронами и ионами [10].
Экспериментальные методы исследования поведения основных ионов в токамаке имеют давнюю историю и основаны они, главным образом, на измерении потока нейтралов, не удерживаемого магнитным полем. Советский Союз и Россия имеют приоритеты в исследовании поведения основных ионов плазмы методом корпускулярной диагностики.
В начале 60х годов прошлого столетия группой ленинградских физиков были построены первые одноканальные анализаторы нейтралов с обдиркой на газовой мишени и обоснован метод корпускулярной диагностики для измерения ионной температуры в случае прозрачной плазмы токамака [11, 12, 13]. Уже в 1967 году был написан обзор по корпускулярной диагностике и ее применению в экспериментах на токамаках [14]. Измерения потоков нейтралов перезарядки корпускулярными анализаторами выявили ряд проблем:
9
«двухтемпературный» вид спектра нейтралов [15], значительная асимметрия в спектрах при сканировании плазмы по вертикали, слишком высокая измеренная температура ионов на периферии плазмы по вертикали в сторону против градиентного дрейфа [16,17] и др. «Двухтемпературный» измеряемый спектр был объяснен влиянием плотности нейтралов в периферийной плазме на поток при низких энергиях [18,19,20]. Асимметрия в спектрах при сканировании плазмы по вертикали была объяснена влиянием локально запертых ионов в гофрах тороидального магнитного поля на функцию распределения ионов [21,22]. Асимметрия профиля температуры ионов по вертикали была связана с особенностью геометрического расположения диагностики, в которой измерялась только часть функции распределения, связанная с «банановыми» траекториями ионов [22].
В 1971 году был предложен проект девяти канального корпускулярного анализатора [23]. В те же годы, наряду с пассивным вариантом корпускулярной диагностики (в котором анализируется интегральный поток нейтралов, идущий из точек хорды видимости, анализатора), был предложен и был впервые опробован на токамаке Т-6 активный вариант этой диагностики [24]. В этом варианте определяющий поток нейтралов приходит в анализатор из области пересечения диагностического пучка нейтралов с линией видимости прибора. В 1975 году был построен первый пятиканальный анализатор с масс-анализом [25], что позволило контролировать изотопный состав плазмы в течение разряда. В те же годы было предложено использовать тонкие (-50 А) графитовые фольги в качестве обдирки нейтралов [26,27]. В 1976 году был написан уже третий обзор по корпускулярной диагностике квазистационарной термоядерной плазмы [28].
Все эти пионерские работы советских ученых привели к широкому международному распространению корпускулярной диагностики.
10
Одноканальный анализатор с азотной мишеныо был создан для токамака TFR [29J. Анализаторы с масс-анализом были установлены на токамаке PLT [30] и на TFTR [31]. К концу 80х годов практически все токамаки в мире, включая самые крупные: TFTR, JET, JT-60, DÏIÏ-D, TORE-SUPRA; - имели комплексы корпускулярной диагностики для исследования основных ионов плазмы [32]. Корпускулярная диагностика стала стандартным методом измерения ионной температуры, изотопического состава плазмы и различных особенностей ионной функции распределения, возникающих в течение разряда.
Исследование физики быстрых ионов, возникающих в экспериментах с дополнительным нагревом плазмы [33,34], и проблемы физики сх-частиц потребовали создания новой корпускулярной аппаратуры на МэВный энергетический диапазон. Ленинградскими физиками в ЛФТИ им. А.Ф. Иоффе были созданы подобные анализаторы, которые по сей день успешно работают на крупных токамаках мира [35,36,37,38,39]. В ряду значительных и успешных работ в этой области энергий хотелось бы выделить экспериментально открытый эффект влияния примесей С5* и BeJ+ на поток нейтралов МэВных энергий [40,41].
В последние годы, наряду с открытием новых экспериментальных возможностей корпускулярной диагностики (например, впервые в мире проведенные измерения скорости полоидального [42,43] и тороидального [44,45,46] вращения основных ионов плазмы), потоки нейтралов все реже используются для измерения ионной температуры плазмы. Это связано со значительной «непрозрачностью» плазмы в современных больших токамаках. Существуют методы расчета ионной функции распределения в плазме, основанные на измеряемых спектрах потока нейтралов [см., например, 20,47], для таких режимов токамака. Но подобная численная интерпретация спектров нейтралов приводит к критическим усложнениям
II
применения диагностики и, в конечном итоге, к значительным абсолютным ошибкам в измерениях.
Спектральные методы, не лишенные своих проблем и ограничений, заменяют в настоящее время корпускулярную диагностику как прибор для измерения ионной температуры центральных областей плазмы. К таким методам относится спектроскопия рекомбинационного излучения легких ионов примесей, возникающее в результате появления возбужденных ионов в процессе перезарядки на диагностическом пучке (СХЯБ в англоязычной научной литературе, это сокращение будет применяться в диссертации) [48] и рентгеновская спектроскопия тяжелых ионов примесей [49].
Традиционная корпускулярная диагностика продолжает использоваться в настоящее время как инструмент измерения изотопического состава плазмы, измерения функции распределения основных ионов в плазме малых и средних токамаках, и в периферийной плазме больших токамаков.
Известно [50], что поведение ионов плазмы в определенной степени описывается «неоклассической теорией», берущей начало с работ [51,52]. Однако, полученные величины, например, коэффициента теплопроводности, в некоторых экспериментальных режимах могут иметь различие с расчетными величинами примерно в тройку. Во многих работах предпринимались попытки скорректировать неоклассический подход. Можно отметить работы, в которых: учитывалась большая ширина «банановой» траектории ионов [53]; учитывалось влияние новой группы ионов, запертых в гофрах тороидального магнитного поля [54,55]; учитывались новые формы траекторий движения ионов [56] и т.д. Экспериментальные исследования, в которых изучаются особенности функции распределения ионов по скоростям в разрядах, а именно такие исследования представляет автор, намечают новые пути построения
12
будущего цельного понимания процессов поведения ионов в термоядерной плазме.
Исследования плазменных потоков на магнитных поверхностях, в особенности для понимания физики формирования различного рода режимов с улучшенным удержанием, широко ведутся уже долгое время [57]. Потоки плазмы - это, фактически, потоки основных ионов. За исключением экспериментов с гелиевой плазмой на токамаке 0111-1) [58], в котором изучались скорости потоков гелия на магнитных поверхностях, как основных ионов плазмы, отсутствуют эксперименты с прямым измерением скорости потоков, например, дейтерия. Измеряются только скорости потоков примесей. Но даже в упрощенном неоклассическом подходе прослеживается сложная для интерпретации связь этих измерений со скоростями потоков основных ионов [59]. Поэтому предлагаемый автором в диссертации подход к прямому измерению скоростей потоков ионов дейтерия представляется крайне важным.
Определенным проявлением кризиса современной физики плазмы токамаков является широкое распространение в научном сообществе подхода, основанного на получении различного рода скейлингов [60]. Подобный подход свойственен некоторым разделам физики, в которых сложность созданного человеком устройства требует применения целого ряда зацепляющихся различных физических моделей для описания простых вещей. В этом случае скейлинги дают определенные физические рамки, ограничивающие фантазию экспериментаторов и теоретиков. Токамак - достаточно простой физический объект, в котором, как кажется автору, достижимо гармоничное описание существующих процессов. Рассмотренные в диссертации эксперименты, связанные с основными ионами, представляются автору шагами по направлению к подобному гармоничному описанию.
13
В данной работе, главным образом, рассмотрены обнаруженные автором ряд экспериментальных особенностей в поведении близких к равновесию параметров основной ионной компоненты плазмы в токамаках Т-11М, FTU (Фраскати, Италия) и TORE-SUPRA (Кадараш, Франция). Так же представлены впервые в мире проведенные измерения скорости полоидального вращения ионов дейтерия на токамаке Т-11М и скорости тороидального стационарного вращения центральных областей плазмы токамака TORE-SUPRA.
Целями данной диссертации, если сказать кратко, являются экспериментальные и, в меньшей степени, теоретические исследования поведения функции распределения основных ионов плазмы в различных режимах работы токамаков, в которых поведение основных ионов играет определяющую роль. При этом главным образом используется наиболее прямой метод измерения параметров основных ионов плазмы — метод корпускулярной диагностики.
Перейдем теперь к более подробному изложению структуры и содержания диссертации. Материал диссертации разбит на 4 главы и 11 параграфов.
Первая глава диссертации - вводная.
В Первом параграфе этой главы излагается используемый автором подход к обоснованию, применению и ограничениям метода исследования потоков нейтралов из плазмы токамака. В основе этого подхода лежит аппроксимация пассивного потока нейтралов с хорды измерения асимптотическим решением для интеграла Лапласа. Обоснованы экспериментально реализованные возможности метода корпускулярной диагностики и показаны ограничения, которые привели в настоящее время к частичному отказу использования потоков нейтралов для интерпретации поведения основных ионов плазмы.
14
Во Втором параграфе показаны схемы размещения корпускулярных анализаторов на токамаках Т-11М, БТи и ТСЖЕ-БЦРЯА, при помощи которых были проведены все экспериментальные исследования. Приведены схемы конструкции анализаторов и их основные характеристики.
Во Второй главе представлены экспериментальные исследования, связанные с изотопным составом основных ионов плазмы на токомаках Т-ПМиРТи.
В Первом параграфе кратко излагаются метод боронизации стенок токамака Т-11М карбораном и эксперименты по изучению параметров плазмы в условиях боронизованных стенок и лимитеров. Далее приводятся полученные автором экспериментальные данные по изотопному составу дейтериевой плазмы после боронизации.
Во Втором параграфе кратко представлен обзор экспериментов, связанных с так называемым «изотопическим эффектом». Далее излагается экспериментальное исследование, проведенное автором на установке РТи, по измерению зависимости энергетического времени жизни плазмы от эффективного атомного веса основных ионов при замене рабочего газа в разрядах с водорода на дейтерий.
Третьи глава посвящена исследованию радиальных профилей ионной температуры основной компоненты плазмы в различных экспериментальных режимах на токамаках Т-11М и ТОКЕ-БиРКА.
В Первом параграфе представлены экспериментальные исследования радиального профиля температуры ионов дейтерия и водорода при ионно-циклотронном нагреве па малой добавке водорода в присутствии небольшой концентрации ионов бора в токамаке Т-11М. Большая эффективность нагрева по сравнению с экспериментами, проводимыми ранее, и пикирование центрального профиля температуры дейтерия могут служить доказательством существования нового механизма передачи
15
энергии быстрой магнито-звуковой (БМЗ) волны плазме, предложенного в работе [61].
Во Втором параграфе проведены исследования радиального профиля ионной температуры дейтерия в омических разрядах на токамаке ТОЯЕ-БиРЯА в зависимости от различных параметров плазмы. Измерения проводились методом активной корпускулярной диагностики. Одновременно измерялся профиль температуры ионов С5+ вдоль диагностического пучка и температура ионов Сг22' в центральной области плазмы. При запасе устойчивости на границе, близком к 3, были обнаружены режимы с необычными плоскими, и даже полыми профилями температуры дейтерия и См. Дано качественное объяснение этого эффекта.
В Третьем параграфе Третьей главы представлены эксперименты, показывающие деградацию центральной ионной температуры дейтерия в результате влияние работы эргодического дивертора на токамаке ТОЯЕ-БиРЯА. Дается простое объяснение этому явлению.
В четвертой главе представлены исследования, связанные со стационарным вращением ионов плазмы в тороидальном и полоидальном направлениях, а так же с радиальным электрическим полем в плазме токамака.
Во Введении к этой главе рассмотрены основные следствия неоклассической теории, применимые в экспериментальных исследованиях скоростей потоков ионов. Отмечены проблемы согласования расчетных скоростей вращения ионов с экспериментами и направления исследований, позволяющие связывать теорию с существующими экспериментами. Рассмотрены особенности применимости СХЯБ, связанные с геометрией расположения линий видимости диагностики и конечного времени жизни возбужденного состояния ионов примесей.
16
В Первом параграфе рассматривается открытый автором новый эффект, связанный с радиальным электрическим полем в плазме. Этот эффект проявляется в том, что при измерении методом СХИ8, возникает добавочный (к обычно существующим сдвигам) сдвиг спектральной линии, пропорциональный радиальному электрическому полю.
Во Втором параграфе Четвертой главы приведены экспериментальные исследования скорости полоидального вращения основных ионов в центральных областях плазмы при переходе в режим улучшенного удержания на токамаке Т-11М.
В Третьем параграфе проведено исследование скорости тороидального вращения ионов в центральной области омической плазмы токамака Т(ЖЕ-8иР11А. Измерения проводились двумя методами -методом рентгеновской спектроскопии тяжелых примесей и предложенным автором диссертации новым методом, измеряющим скорости потоков основных ионов плазмы. Приводится возможная теоретическая модель формирования скорости тороидального вращения, объясняющая полученные результаты.
В Четвертом параграфе Четвертой главы представлен новый подход к описанию радиального электрического поля плазмы в токамаке. Взамен традиционного локального уравнения, связывающего радиальное электрическое поле, скорость тороидального и полоидального вращения плазмы и диамагнитный член, получено новое интегральное уравнение. Проанализированы нетривиальные следствия данного подхода.
В Заключении кратко суммированы основные результаты диссертации, обсуждается вопрос о перспективах исследований изложенных в диссертации.
Крупное научное достижение. Разработанный автором метод применения стандартной корпускулярной диагностики для измерения
17
скорости полоидального и тороидального вращения основных ионов плазмы, а так же пионерские измерения скоростей потоков на токамаках Т-11М и Тоге-Бирга - являются крупными научными достижениями в физике плазмы токамаков. К этим же достижениям относится разработанный автором новый подход к пониманию природы радиального электрического поля для некоторых режимов работы токамака, в котором учет величины скорости потоков основных ионов плазмы играет определяющую роль. Следующие положения автор выносит на защиту.
1. Результаты исследования поведения изотопного состава плазмы токамака Т-11М в условиях боронизованной стенки. Показано, что наряду с улучшением характеристик плазмы, карборан на основе водорода, который используется для боронизации, приводит к значительному увеличению концентрации ионов водорода в дейтериевой плазме разряда.
2. Более сильная зависимость энергетического времени жизни плазмы от изотопного состава, чем общепринятая Тр,~ М0'5 (М -
средняя масса водородных ионов в плазме), при изменении эффективного атомного веса ионов плазмы от 1 до 2.
3. Результаты исследования радиального профиля температуры ионов дейтерия и водорода при ионно-циклотронном нагреве на малой добавке водорода в присутствии ионов бора в токамаке Т-11 М. Эти измерения, впервые проведенные на токамаках, могут служить подтверждением механизма нагрева основных ионов дейтерия полностью ионизованными ионами бора, которые получили энергию от ионной бернштсйновской волны, образованной в результате конверсии быстрой магнитозвуковой волны вблизи ион - ионного гибридного резонанса.
18
4. Обнаружение в токамаках с большой тороидальной гофрировкой плоских или даже с провалом в центре радиальных профилей ионной температуры (при определенных величинах запаса устойчивости) на примере исследования омических разрядов без пилообразных колебаний в плазме токамака ТХЖЕ-8иРКА.
5. Результаты исследования влияния работы эргодического дивертора на уменьшение ионной температуры на оси плазмы в экспериментах на токамакс ТОЯЕ-8ЦР11А.
6. Обнаружение эффекта, который проявляется в зависимости доплеровского сдвига спектральной линии от радиального электрического поля плазмы токамака при измерениях методом СХЯБ. Этот эффект приводит к необходимости введения поправок при измерении скорости полоидального вращения плазмы, но при этом дает принципиальную возможность измерения радиального электрического поля.
7. Метод измерения скорости полоидального вращения основных ионов при резких изменениях радиального электрического поля плазмы и пионерские измерения скорости вращения плазмы с помощью корпускулярной диагностики при переходе в режим улучшенного удержания на токамаке Т-11М.
8. Метод измерения скорости тороидального вращения основных ионов и впервые на токамаках проведенные измерения скорости тороидального вращения дейтерия в Т(ЖЕ-8иРИА.
9. Автором получено интегральное соотношение, связывающее радиальное электрическое поле, скорость тороидального и полоидального вращения плазмы и градиенты температуры и
19
плотности ионов. Оно характеризует условие равновесия плазмы в целом и может быть использовано для расчета радиального электрического поля для некоторых режимов работы токамаков.
По теме диссертации опубликовано 41 научная работа.
Глава 1. Корпускулярная диагностика ионов плазмы на токамаках Т-11М, ИЛ (Фраскати, Италия) и ТОЯЕ-ЗиРЯА (Кадараш, Франция)
Данная глава диссертации - вводная. В Первом параграфе обосновывается возможность измерения ионной функции распределения плазмы из анализа потока нейтралов. Подобный подход автор использует во всех описанных ниже экспериментах.
Во Втором параграфе представлены схемы размещения корпускулярных анализаторов на токамаках Т-11М, ЯШ и ТОЯЕ-БиРКА. Рассмотрены основные параметры анализаторов.
§ 1.1 Основы метода корпускулярной диагностики
Наиболее прямым методом измерения функции распределения основных ионов в токамаке является корпускулярная диагностика. Этот метод основан на измерении относительной (реже, абсолютной) величины потока атомов изотопов водорода, испускаемых плазмой, при различных энергиях. Поток нейтралов в пассивном варианте диагностики (без диагностического или нагревного пучка нейтралов) возникает благодаря тому, что даже в высокотемпературной плазме токамака существует заметная концентрация нейтральных атомов. Эта концентрация
20
определяется проникновением нейтралов плазмы со стенок из-за каскадной перезарядки, ионизацией и фоторекомбинацией ионов и электронов, см., например, [62]. В результате перезарядки основных ионов плазмы на нейтралах, образуется поток атомов не удерживаемых магнитным полем и покидающих плазму. Анализ этого потока дает информацию о функции распределения основных ионов в токамаке. В случае активной корпускулярной диагностики к пассивному интегральному потоку с точек вдоль хорды наблюдения добавляется поток нейтралов перезарядки ионов плазмы на диагностическом (или нагревном) пучке нейтралов.
Рассмотрим обобщенную схему измерения потока нейтралов перезарядки, РИС.2. Возникающие нейтралы перезарядки с точек вдоль хорды между б1 и б2 могут выйти из плазмы токамака и попасть в корпускулярный анализатор. Напишем общее выражение для потока нейтралов с энергией Е , который выходит из плазмы в сторону корпускулярного анализатора:
где /(£)- поток нейтралов с заданной энергией Е в единицу времени и в диапазоне энергий АЕ, который с точек вдоль хорды наблюдения [б 1 ,з2] может попасть в анализатор нейтралов; 5- текущее значение длины от б2 к
примесей в разных зарядовых состояниях, нейтралов диагностического пучка, а так же температура измеряемых ионов в зависимости от б; у(£)-функция, учитывающая отличие функции распределения ионов от
1.1.1
б 1; п, (5), п0 О), пЪ (5), пь (л), Т, (5) - плотности основных ионов, нейтралов, ионов