RU2673783C1 - Способ измерения температуры ионов в d-t плазме - Google Patents
Способ измерения температуры ионов в d-t плазме Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673783C1 RU2673783C1 RU2018105452A RU2018105452A RU2673783C1 RU 2673783 C1 RU2673783 C1 RU 2673783C1 RU 2018105452 A RU2018105452 A RU 2018105452A RU 2018105452 A RU2018105452 A RU 2018105452A RU 2673783 C1 RU2673783 C1 RU 2673783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- detector
- gas
- neutrons
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 25
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005658 nuclear physics Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 6
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LBDSXVIYZYSRII-IGMARMGPSA-N alpha-particle Chemical compound [4He+2] LBDSXVIYZYSRII-IGMARMGPSA-N 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 240000000489 Agave utahensis Species 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical group CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001427 incoherent neutron scattering Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ядерной физике и физике высокотемпературной плазмы. Способ измерения температуры ионов в D-T плазме включает регистрацию нейтронов из D-T плазмы нейтронным детектором, использование сигналов детектора для формирования энергетического спектра нейтронов, измерение его ширины на полувысоте ΔEn и вычисление по величине ΔEn температуры ионов Ti, при этом регистрацию нейтронов из D-T плазмы проводят газовым пропорциональным детектором, заполненным тормозным газом и спектрометрическим газом, для которого возможны реакции (n, α) на его изотопных составляющих под действием нейтронов с соответствующими энергиями из D-T плазмы, а для формирования энергетического спектра нейтронов используют токовые сигналы детектора, из которых отбирают только те сигналы, форма которых характеризуется двумя пиками от полностью затормозившихся в чувствительном газовом объеме детектора сильноионизирующих ядер-продуктов - α-частицы и тяжелого ядра из реакции (n, α) нейтронов со спектрометрическим газом. Технический результат – повышение точности измерения температуры ионов в D-T плазме. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к ядерной физике и физике высокотемпературной плазмы и может найти применение в управляемом термоядерном синтезе для термометрии термоядерной плазмы, при разработке диагностических приборов для управляемого термоядерного синтеза. Контроль температуры необходим для оперативного (в реальном времени) управления процессом подогрева плазмы от внешних источников энергии.
Одной из актуальных проблем в управляемом термоядерном синтезе, например, в проекте INTOR (International Tokamak Reactor), является проблема измерения температуры ионов Ti в D-T плазме. Контроль температуры необходим для оперативного (в реальном времени) управления процессом подогрева плазмы от внешних источников энергии. Требования к методу измерения Ti весьма жестки - Ti должна измеряться с дискретностью ~50 миллисекунд с точностью ΔTi/Ti ≤ 0.1.
Прямая информация о Ti содержится в ширине спектра ΔЕn нейтронов от реакции D+T в горячей плазме. В работе [Brysk Н. Fusion neutron energies and spectra. Plasma Physics. 1973. V. 15. P. 611] показано, что в случае максвелловской плазмы нейтронный спектр имееи гауссову форму. При этом ширина энергетического распределения нейтронного импульса ΔЕn связана с температурой ионов плазмы Ti соотношением 
, где ΔЕn и Ti измеряются в кэВ, или подобным [Krasilnikov A.V., Amosov V.N., Van Belle P. et al. Study of d-t neutron energy spectra at JET using natural diamond detectors. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 476 (2002) 500]. Уширение спектра ΔЕn имеет доплеровскую природу и связано с тепловым движением центра масс дейтерия и трития в лабораторной системе координат. Таким образом, измерив полуширину гауссового распределения нейтронного спектра, можно получить и величину температуры ионов плазмы.
Ранее для термометрии термоядерной реакции был предложен радиохимический детектор нейтронов [Д.Н. Абдурашитов, Э.А. Коптелов, С.Г. Лебедев, В.Э. Янц. Газовый радиохимический монитор нейтронов. Приборы и техника эксперимента. 2004. №1, С. 1; Lebedev S.G., Akulinichev S.V., Iljinov A.S., Yants V.E. A gaseous radiochemical method for registration of ionizing radiation and its possible applications in science and economy. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 561 (2006) 90]. В детекторе под действием нейтронов образуется радиоактивный газ и затем измеряется его активность. Основным недостатком указанного метода является временная задержка сигнала из-за транспортировки радиоактивного газа из активной зоны в удаленный пропорциональный счетчик.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату является способ измерения ΔЕn и температуры ионов Ti в D-T плазме с помощью алмазного детектора нейтронов [Krasilnikov A.V., Amosov V.N., Van Belle P. et al. Study of d-t neutron energy spectra at JET using natural diamond detectors. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 476 (2002) 500] по реакции n+12C→α+9Be - 5.071 МэВ. Способ включает регистрацию нейтронов из D-T плазмы алмазным нейтронным детектором, использование сигналов детектора для формирования энергетического спектра нейтронов, определение его ширины на полувысоте ΔЕn и вычисление по величине ΔЕn температуры ионов Ti. При эффективном зарядовом сборе в алмазном детекторе возможно достижение энергетического разрешения (при энергии образования электронно-дырочной пары εпары=10 эВ) порядка 0.15% при энергии 9 МэВ. Тогда ΔЕn будет измерено с точностью около 1.5%, а температура Ti с точностью 3-4%. В реальности, с учетом требований высокой загрузки по скорости счета (для обеспечения приемлемой статистики за 50 мс) ~106 с-1 и большого рабочего ресурса - десятки и сотни дней, возможность применения твердотельных детекторов ограничена, учитывая накопление структурных дефектов в кристалле, а, следовательно, и зарядовых ловушек.
Недостатками такого способа являются высокая стоимость и ограниченный рабочий ресурс используемого детектора нейтронов, существование ядерных каналов реакции, отличных от используемого для регистрации нейтронов канала l2C(n,α)9Be, снижающих достоверность результатов, и неполный сбор заряда.
Заявляемый в качестве изобретения, способ измерения температуры ионов в D-T плазме направлен на повышение достоверности результатов, удешевление, расширение возможностей и обеспечение повышения его эффективности за счет значительного удешевления и увеличения рабочего ресурса используемого детектора нейтронов, возможности эффективного использования в условиях сильных электромагнитных помех, оптимизации эффективности за счет правильного выбора параметров детектора и отбора его сигналов для формирования энергетического спектра нейтронов.
Данный технический результат достигается тем, что в способе измерения температуры ионов в D-T плазме, включающем регистрацию нейтронов из D-T плазмы нейтронным детектором, использование сигналов детектора для формирования энергетического спектра нейтронов, измерение его ширины на полувысоте ΔЕn и вычисление по величине ΔЕn температуры ионов Ti, регистрацию нейтронов из D-T плазмы проводят газовым пропорциональным детектором, заполненным тормозным газом и спектрометрическим газом, для которого возможны реакции (n,α) на его изотопных составляющих под действием нейтронов с соответствующими энергиями из D-T плазмы. При этом для формирования энергетического спектра нейтронов используют токовые сигналы детектора, из которых отбирают только те сигналы, форма которых характеризуется двумя пиками от полностью затормозившихся в чувствительном газовом объеме детектора сильноионизирующих ядер-продуктов - α-частицы и тяжелого ядра из реакции (n,α) нейтронов со спектрометрическим газом. В качестве спектрометрического газа могут быть использованы СО2, N2, Ne или другие газы, для которых возможны реакции (n,α) на их изотопных составляющих под действием нейтронов с соответствующими энергиями из D-T плазмы, или их смеси. А в качестве тормозного газа может быть использован Хе или другой газ, или их смеси.
Достижение нового технического результата стало возможным благодаря тому, что в качестве нейтронного детектора предлагается использовать газовый пропорциональный детектор, заполненный тормозным газом и спектрометрическим газом, для которого возможны реакции (n,α) на его изотопных составляющих под действием нейтронов с соответствующими энергиями из D-T плазмы. Также для формирования энергетического спектра нейтронов предлагается использовать токовые сигналы детектора, из которых отбирать только те сигналы, форма которых характеризуется двумя пиками от полностью затормозившихся в чувствительном газовом объеме детектора сильноионизирующих ядер-продуктов - α-частицы и тяжелого ядра из реакции (n,α) нейтронов со спектрометрическим газом. В качестве спектрометрического газа могут быть использованы СО2, N2, Ne или другие газы, для которых возможны реакции (n,α) на их изотопных составляющих под действием нейтронов с соответствующими энергиями из D-Т плазмы, или их смеси. В качестве тормозного газа может быть использован Хе или другой газ, или их смеси.
Сущность заявленного способа поясняется прилагаемыми чертежами.
На фиг. 1. показан пример схемы предполагаемой установки для измерения температуры ионов в D-T плазме с использованием газового пропорционального детектора для регистрации нейтронов. Обозначения: 1 - нейтронный поток, 2 - пропорциональный детектор, 3 - спектрометрический газ, 4 - треки ядер-продуктов, 5 - анод детектора, 6 - катод детектора, 7 - токовый предусилитель, 8 - дигитайзер или цифровой осциллограф, 9 - on-line анализатор, 10 - интегратор.
На фиг. 2 показан пример токового импульса детектора, отобранного анализатором.
На фиг. 3 показан пример спектра нейтронов, измеренного газовым пропорциональным детектором.
На фиг. 4 показан график зависимости ΔЕn-Ti для определения температуры ионов в D-T плазме.
Возможность осуществления заявленного способа измерения температуры ионов в D-T плазме подтверждается следующими пояснениями и примером.
В качестве нейтронного детектора предлагается использовать газовый пропорциональный детектор, заполненный тормозным газом (например, Хе) и спектрометрическим газом, для которого возможны реакции (n,α) на его изотопных составляющих под действием нейтронов из D-T плазмы. В газовых детекторах могут быть использованы различные спектрометрические газы (СО2, N2, Ne и другие, а также их смеси) и соответственно при регистрации нейтронов использованы реакции:
Хотя энергия образования заряженной пары в тормозном газе Хе больше чем в алмазе, но при использовании в качестве спектрометрического газа, например, азота (N2), этот недостаток полностью компенсируется более низким порогом (n,α) - реакции на азоте (0.169 МэВ). При использовании СО2 необходимо принять во внимание реакции на всех изотопах углерода и кислорода.
Обычно главным затруднением при использовании газовых пропорциональных детекторов для целей прецизионной нейтронной спектроскопии является так называемый «стеночный эффект». Если треки продуктов реакций (1) выходят за пределы чувствительного объема счетчика («в стенку»), то в амплитудном распределении (в левой части спектра) зарядовых сигналов детектора появляется так называемый «хвост». При таком искажении гауссова распределения точные измерения температурного уширения невозможны.
Для решения проблемы стеночного эффекта предлагается воспользоваться той особенностью реакций (1), что в конечном состоянии появляются два сильноионизирующих ядра-продукта - α-частица и тяжелое ядро (например, 9Ве в реакции с 12С). Если эти ядра полностью тормозятся в газовом объеме счетчика, то на концах треков от альфа-частицы и ядра в газе образуются области с повышенной плотностью ионизации (эффект Брегга). Если проекция трека относительно поля такова, что электроны от этих ионизационных уплотнений приходят на анод детектора с некоторым временным различием (десятки наносекунд), то в токовом сигнале детектора появятся два характерных всплеска (пика). Наличие таких двух пиков в токовом сигнале и является признаком того, что энергия ядер-продуктов полностью поглощена в чувствительном объеме детектора. Наличие газового усиления является необходимым, чтобы подавить вклад в ток от первичной ионной компоненты и является дополнительным преимуществом газового пропорционального детектора в условиях сильных электромагнитных помех. Отбирая для формирования зарядового распределения только сигналы, характеризующиеся двумя токовыми пиками, и отбрасывая все остальные, получаем распределение, очищенное от стеночного эффекта. Это и будет истинным энергетическим распределением. При этом некоторая потеря эффективности не критична и оптимизация эффективности достигается выбором размеров детектора и давления газов.
Для измерения температуры ионов в D-T плазме может быть использована установка, схема которой показана на фиг. 1. Нейтроны 1 регистрируются газовым пропорциональным детектором 2 следующим образом. Для примера рассмотрим спектрометрический газ 3 СО2 и конкретное ядро-мишень 12С, на котором идет реакция 12С(n,α)9Ве. Разлетаясь от точки ядерной реакции нейтрона с ядром 12С ядра, продукты 4Не и 9Ве производят треки 4 ионизации в газовой среде 3 детектора 2 и тормозятся с образованием электронного облака высокой плотности (Брегговское уплотнение) в конце своего пробега. Электроны первичной ионизации трека дрейфуют к аноду 5 по силовым линиям электрического поля, ионы дрейфуют к катоду 6. При этом во внешней цепи индуцируется ток, связанный с движением зарядов. Токовый сигнал от протяженной первичной ионизации является суперпозицией вкладов от каждого элемента трека 4 и представляет собой достаточно гладкую функцию (фиг. 2). При поступлении в область ударной ионизации Брегговских уплотнений за счет большой плотности и малого расстояния от анода в форме токового сигнала (фиг. 2) появляются два характерных всплеска (Брегговские пики). Разделение во времени происходит из-за разницы расстояний от уплотнений до анода 5. Полная длительность токового сигнала зависит от плотности и состава газа, напряжения на детекторе, его размеров и составляет несколько микросекунд. Сигналы с детектора 2 поступают на вход токового предусилителя 7 и далее оцифровываются дигитайзером или цифровым осциллографом 8. Затем они анализируются в on-line анализаторе 9, где происходит идентификация треков 4, которые полностью потеряли энергию в газовом наполнении детектора 2 и характеризуются наличием двух Брегговских токовых всплесков в общем токовом сигнале. Анализ сигналов может заключаться поиске событий появления двух всплесков тока выше уровня дискриминации, устанавливаемого выше наибольшей амплитуды тока для гладкой части сигнала. Отобранные сигналы из анализатора 9 поступают на интегратор 10, где происходит интегрирование токового сигнала (вычисление площади, т.е. вычисление заряда в каждом сигнале) и далее на компьютер для формирования распределения по зарядам (фиг. 3), полуширина на половине высоты которого после калибровки соответствует полуширине нейтронного спектра. Полученную полуширину спектра нейтронов ΔЕn используют для определения температуры ионов плазмы Ti (фиг. 4). Для реальной D-T плазмы полуширина нейтронного импульса будет большой из-за высокой температуры, и линия будет широкой. Варьируя параметры детектора, состав смеси и напряжение на детекторе (от которого зависит газовое усиление) можно добиться наименьшей ширины спектра зарядовых импульсов и наилучшего разрешения.
В качестве примера реализации заявленного способа может служить измерение спектра нейтронов из D-T реакции. Детектор облучают моноэнергетическими нейтронами D-T-генератора с энергией 14 МэВ. Пропорциональный детектор нейтронов представляет собой цельнокварцевую отпаянную конструкцию. Катодом детектора является слой пирографита, полученный разложением изобутана при температуре 950°С. Толщина слоя пирографита ~0.1 мкм. После получения слоя производят удаление пирографита (выжиганием в потоке кислорода) в тех местах, где он не нужен (изоляторы и т.п.). Контакт с катодом осуществляют через боковой капиллярный отвод с пирографитовым внутренним покрытием. С этим покрытием контактирует молибденовая фольга (толщина 10 мкм, ширина 1 мм), вваренная в кварцевое стекло. Аналогичная фольга является анодным выводом. Анодом является вольфрамовая проволока диаметром 20 мкм. Размеры детектора: длина - 250 мм; внутренний диаметр - 18 мм. Наполнение детектора: Хе (2 атм.)+СO2 (2 атм).
Сигналы от детектора поступают на токовый предусилитель (Δƒ=800 МГц) и далее на цифровой осциллограф (с дискретизацией 2 нc). Оцифрованный сигнал on-line анализируется на наличие двух пиков и при наличии таковых записывается и интегрируется. Из интегралов таких сигналов формируют энергетическое распределение и каждые 50-100 миллисекунд определяются ΔЕn и Ti.
Программа on-line анализатора работает по принципу распознавания образов. Первоначально формируется банк эталонных Брегговских сигналов (визуальным отбором). Далее программа выделяет на основе банка эталонов характерные признаки Брегговских сигналов, по которым затем отбираются сигналы детектора.
Детектор содержит около 100 см3 СО2 или 1.6×1021 атомов углерода. Сечение (n,α)-реакции при 14 МэВ составляет σ(n,α)~80 мб. Скорость счета нейтронов при единичном потоке составила N=(1.6×1021)×(8×10-26)≈0.0001 отсчет/нейтр/см2с. При потоке нейтронов Ф~106 нейтр/см2с скорость счета I~100 с-1. При Q реакции ~6 МэВ остается 8 МэВ на ионизацию и при энергии создания пары ионов ~20 эВ образуется ~4×105 пар. Тогда энергетическое разрешение составит ~10-3. Пример измеренного спектра нейтронов показан на фиг. 3.
Данный пример демонстрирует возможность использования газового пропорционального детектора нейтронов для измерения спектра нейтронов из D-T плазмы и температуры ее ионов.
Таким образом, использование настоящего изобретения обеспечивает повышение достоверности результатов, удешевление, расширение возможностей и повышения его эффективности за счет значительного удешевления детектора и увеличения рабочего ресурса используемого детектора нейтронов, возможности эффективного использования в условиях сильных электромагнитных помех, оптимизации эффективности за счет правильного выбора параметров детектора и отбора его сигналов для формирования энергетического спектра нейтронов.
Claims (3)
1. Способ измерения температуры ионов в D-T плазме, включающий регистрацию нейтронов из D-T плазмы нейтронным детектором, использование сигналов детектора для формирования энергетического спектра нейтронов, измерение его ширины на полувысоте ΔEn и вычисление по величине ΔEn температуры ионов Ti, отличающийся тем, что регистрацию нейтронов из D-T плазмы проводят газовым пропорциональным детектором, заполненным тормозным газом и спектрометрическим газом, для которого возможны реакции (n, α) на его изотопных составляющих под действием нейтронов с соответствующими энергиями из D-T плазмы, а для формирования энергетического спектра нейтронов используют токовые сигналы детектора, из которых отбирают только те сигналы, форма которых характеризуется двумя пиками от полностью затормозившихся в чувствительном газовом объеме детектора сильноионизирующих ядер-продуктов - α-частицы и тяжелого ядра из реакции (n, α) нейтронов со спектрометрическим газом.
2. Способ измерения температуры ионов в D-T плазме по п. 1, отличающийся тем, что в качестве спектрометрического газа используют СО2, N2, Ne или другие газы, для которых возможны реакции (n, α) на их изотопных составляющих под действием нейтронов с соответствующими энергиями из D-T плазмы, или их смеси.
3. Способ измерения температуры ионов в D-T плазме по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тормозного газа используют Хе, или другой газ, или их смеси.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105452A RU2673783C1 (ru) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Способ измерения температуры ионов в d-t плазме |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105452A RU2673783C1 (ru) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Способ измерения температуры ионов в d-t плазме |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2673783C1 true RU2673783C1 (ru) | 2018-11-29 |
Family
ID=64603614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018105452A RU2673783C1 (ru) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Способ измерения температуры ионов в d-t плазме |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2673783C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776597C1 (ru) * | 2021-10-08 | 2022-07-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН) | Способ термометрии термоядерной плазмы |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU723397A1 (ru) * | 1978-11-21 | 1980-03-25 | Днепропетровский Горный Институт Им. Артема | Способ измерени температуры плазмы |
| US8866389B2 (en) * | 2008-09-03 | 2014-10-21 | Akitoshi Okino | Plasma temperature control apparatus and plasma temperature control method |
| RU2600512C1 (ru) * | 2015-04-23 | 2016-10-20 | Руслан Радикович Гареев | Способ измерения температуры плазменного потока и устройство для его реализации |
-
2018
- 2018-02-13 RU RU2018105452A patent/RU2673783C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU723397A1 (ru) * | 1978-11-21 | 1980-03-25 | Днепропетровский Горный Институт Им. Артема | Способ измерени температуры плазмы |
| US8866389B2 (en) * | 2008-09-03 | 2014-10-21 | Akitoshi Okino | Plasma temperature control apparatus and plasma temperature control method |
| RU2600512C1 (ru) * | 2015-04-23 | 2016-10-20 | Руслан Радикович Гареев | Способ измерения температуры плазменного потока и устройство для его реализации |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Krasilnikov A.V., Amosov V.N., Van Belle P. et al. Study of d-t neutron energy spectra at JET using natural diamond detectors. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Volume 476, Issues 1-2, 1 January 2002, Pages 500-505. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776597C1 (ru) * | 2021-10-08 | 2022-07-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН) | Способ термометрии термоядерной плазмы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cennini et al. | Performance of a three-ton liquid argon time projection chamber | |
| Akhmadaliev et al. | Delbrück scattering at energies of 140–450 MeV | |
| Elter et al. | Performance investigation of the pulse and Campbelling modes of a fission chamber using a Poisson pulse train simulation code | |
| Badertscher et al. | A search for muon-electron and muon-positron conversion in sulfur | |
| Calviani et al. | A fast ionization chamber for fission cross-section measurements at n_TOF | |
| Potashev et al. | Hybrid boron-10 gaseous detector for slow and fast neutron simultaneous detection | |
| Hursin et al. | Testing of a sCVD diamond detection system in the CROCUS reactor | |
| RU2673783C1 (ru) | Способ измерения температуры ионов в d-t плазме | |
| Wen et al. | A multi-layered fast ionization chamber prototype for fission cross section measurements | |
| Rios et al. | Total fluence influence on the detected magnitude of neutron burst using proportional detectors | |
| Lebedev et al. | High-speed gas neutron detector for thermometry of thermonuclear plasma | |
| Anderson et al. | Simultaneous nuclide indentification and energy measurement of nuclear reaction products | |
| Czirr | A new technique for capture and fission cross-section measurements | |
| RU2776597C1 (ru) | Способ термометрии термоядерной плазмы | |
| Suzuki et al. | Test of a micromegas detector with helium-based gas mixtures for active target time projection chambers utilizing radioactive isotope beams | |
| Ibaraki et al. | Measurements of double-differential neutron emission cross sections of 6Li, 7Li and 9Be for 11.5 MeV and 18.0 MeV neutrons | |
| Iguaz et al. | The FIDIAS project: Development of a Micromegas TPC for the detection of low-energy heavy ions | |
| Takeuchi et al. | Active beam scattering method for measurement of ion temperature in JFT-2 tokamak plasma | |
| Lebedev et al. | Gaseous Neutron Detector for the Thermometry of Thermonuclear Plasma | |
| Carter et al. | An ion beam tracking system based on a parallel plate avalanche counter | |
| Sauzet et al. | Fast neutron spectroscopy with Mimac-FastN: a mobile and directional fast neutron spectrometer, from 1 MeV up to 15 MeV | |
| Chichester et al. | Measurement of the neutron spectrum of a DD electronic neutron generator | |
| Merla et al. | Absolute Measurements of Neutron Induced Fission Cross-Sections of 235 U, 238 U, 237 Np and 239 Pu Using the Time Correlated Associated Particle Method (TCAPM) | |
| Cazzaniga et al. | Fast neutron measurements with solid state detectors at pulsed spallation sources | |
| Ekdahl | Neutron diagnostics for pulsed high‐density thermonuclear plasmas |