Реферат: В. Г. Петров Государственный научный центр РФ троицкий институт инновационных и термоядерных исследований (гнц РФ тринити), г. Троицк, Россия

XXIX Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 25 февраля – 1 марта 2002 г.
применение импульсной времяпролётной рефрактометрии для измерения средней плотности плазмы на токамаке Т-11М А. А. Петров, В. Г. Петров
Государственный научный центр РФ Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ), г. Троицк, Россия,
e-mail: vpetrov@triniti.ru

Реализован новый метод измерения средней плотности плазмы в установках с магнитным удержанием плазмы — метод импульсной времяпролётной рефрактометрии (ИВР) плазмы. Метод основан на измерении времени распространения коротких (длительностью в несколько наносекунд) микроволновых импульсов, прошедших через плазму. При зондировании плазмы обыкновенной волной с достаточно большой частотой несущей (много большей плазменной частоты), время задержки импульса за счёт плазмы пропорционально среднехордовой электронной плотности и не зависит от профиля плотности:


pl = (2a/3c)(p(0)2/2) = /2,


где  – коэффициент пропорциональности, a – малый радиус плазмы, p(0) = 56.4103ne(0)0.5– плазменная частота,  – циклическая несущая частота, в рад/с, и ne (0) – плотность электронов в центре плазменного шнура, в см –3.

Основная проблема при проведении таких измерений – малая точность измерения времени задержки. Показано, что достигнутые на настоящий момент точности измерений времени задержки позволяют применять данную методику на крупных токамаках, где времена задержки >> 1 нс. С целью применения ИВР на малых токамаках предложены, проанализированы и реализованы в экспериментах на токамаке различные способы улучшения точности измерений времени задержки. Проведены измерения средней плотности на токамаке Т-11М с помощью разработанного импульсного времяпролётного рефрактометра.

Результаты рефрактометрических измерений согласуются с результатами, полученными из интерферометрических измерений. Ошибки в рефрактометрических измерениях средней плотности уменьшены до 2% при временном разрешении ~2–3 мс, что позволяет применить данный прибор также для измерений вертикального положения плазменного шнура.