nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2021-4-10-15nuc-401Research ArticleСтатьиРЕЗУЛЬТАТЫ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ПЛАЗМЕННЫХ РАЗРЯДОВ НА ТОКАМАКЕ КТМRESULTS OF SPECTROSCOPIC MEASUREMENTS OF PLASMA DISCHARGES AT THE KTM TOKAMAKЖүнісбекС. А.ZhunisbekS. A.

Курчатов

Kurchatov

zhunisbek@nnc.kzЧектыбаевБ. Ж.ChektybaevB. Zh.

Курчатов

Kurchatov

СадыковА. Д.SadykovA. D.

Курчатов

Kurchatov

ЖаксыбаеваА. А.ZhaksybaevaA. A.

Курчатов

Kurchatov

ЖенісҚ.ZhenisK.

Курчатов

Kurchatov

МадияноваӘ. Н.MadiyanovaA. N.

Курчатов

Kurchatov

Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RKKazakhstan202101022022041015Copyright © Жүнісбек С.А., Чектыбаев Б.Ж., Садыков А.Д., Жаксыбаева А.А., Женіс Қ., Мадиянова Ә.Н., 20222022Жүнісбек С.А., Чектыбаев Б.Ж., Садыков А.Д., Жаксыбаева А.А., Женіс Қ., Мадиянова Ә.Н.Zhunisbek S.A., Chektybaev B.Z., Sadykov A.D., Zhaksybaeva A.A., Zhenis K., Madiyanova A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/401

В работе приведены результаты спектроскопических измерений плазменных разрядов на токамаке КТМ. Измерения проводились во время июньской кампании 2021 года, в ходе которой были получены плазменные разряды с током плазмы от 120 кА до 150 кА и длительностью ~250 мс.В работе особое внимание уделено изучению элементного состава плазмы и проводится анализ примесей и путей их поступления. Примеси в плазме напрямую влияют на радиационные потери. Оптическая спектроскопия (ОС) является одним из основных методов исследования поступления примесей в плазму.Для определения спектра излучения плазмы токамака КТМ использовался спектрометр Avaspec-ULS2048CLEVO-RS-BB. Временная эволюция линий водорода измерялась с помощью диагностики монитора Hα-Dα, снабженной узкополосными интерференционными фильтрами (FWHM 1 нм).По измеренному спектру излучения было обнаружено, что в водородной плазме токамака КТМ кроме наличия рабочего газа, также имелись примеси углерода, кислорода, азота и аргона (C, O, N, Ar) в различных ионизационных состояниях.

The paper presents the results of spectroscopic measurements of plasma discharges at the KTM tokamak. The measurements were carried out during the June 2021 campaign, which plasma discharges were obtained with a plasma current from 120 kA to 150 kA and a duration of ~250 ms.In connection with the design changes inside the vacuum chamber of the tokamak, special attention is paid to the study of the elemental composition of the plasma and the analysis of impurities and the ways of their entry is carried out. Impurities in plasma directly affect radiation losses. Optical spectroscopy (OS) is one of the main methods for studying the penetration of impurities into plasma.An Avaspec-ULS2048CL-EVO-RS-BB spectrometer was used to determine the emission spectrum of the KTM tokamak plasma. The time evolution of the hydrogen lines was measured using the diagnostics of a Hα-Dα monitor equipped with narrow-band interference filters (FWHM 1 nm).Based on the measured emission spectrum, it was found that in the hydrogen plasma of the KTM tokamak, in addition to the presence of a working gas, there were also impurities of carbon, oxygen, nitrogen and argon (C, O, N, Ar) in various ionization states.

токамак КТМплазмаоптические диагностикиспектроскопияспектральные линииKTM tokamakplasmaoptical diagnosticsspectroscopyspectral linesReferencesStudy of breakdown and plasma formation in the KTM tokamak with the massive conductive vacuum chamber / B. Chektybayev, A. Sadykov, E. Batyrbekov, M. Skakov, D. Zarva, I. Tazhibayeva, A. Korovikov, Ye. Kashikbayev, D. Olkhovik, V. Savkin, P. Khvostenko, I. Belbas, D. Sergeyev, A. Kavin, A. Lee, V. Pavlov // Fusion Engineering and Design Volume 163, February 2021, 112167.Study of breakdown and plasma formation in the KTM tokamak with the massive conductive vacuum chamber / B. Chektybayev, A. Sadykov, E. Batyrbekov, M. Skakov, D. Zarva, I. Tazhibayeva, A. Korovikov, Ye. Kashikbayev, D. Olkhovik, V. Savkin, P. Khvostenko, I. Belbas, D. Sergeyev, A. Kavin, A. Lee, V. Pavlov // Fusion Engineering and Design Volume 163, February 2021, 112167.H.K. Na, S. Sajjad, J.M. Park, M. Kwon. Configuration and installation design of optical diagnostic systems on KSTAR. Fusion Engineering and Design. Volume 86 (2011). – P. 66–70.H.K. Na, S. Sajjad, J.M. Park, M. Kwon. Configuration and installation design of optical diagnostic systems on KSTAR. Fusion Engineering and Design. Volume 86 (2011). – P. 66–70.А.В. Горбунов, Л.А. Ключников, К.В. Коробов. «Спектр излучения плазмы токамака Т-10 в видимом диапазоне». ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез, 2015, т. 38, вып. 2.A.V. Gorbunov, L.A. Klyuchnikov, K.V. Korobov. Spektr izlucheniya plazmy tokamaka T-10 v vidimom diapazone. VANT. Ser. Termoyadernyy sintez, 2015, T. 38, issue. 2.Visible wide angle view imaging system of KTM tokamak based on multielement image fiber bundle / B. Chektybayev, G. Shapovalov, A. Kolodeshnikov // Review of Scientific Instruments. – May 2015. – Vol. 86, Issue 5. – https://doi.org/10.1063/1.4921475.Visible wide angle view imaging system of KTM tokamak based on multielement image fiber bundle / B. Chektybayev, G. Shapovalov, A. Kolodeshnikov // Review of Scientific Instruments. – May 2015. – Vol. 86, Issue 5. – https://doi.org/10.1063/1.4921475.А.Н. Зейдель, В.К. Прокофьев, С.М. Райский, В.А. Славный, Е.Я. Шрейдер «Таблица спектральных линий». – Москва, 1977 г.A.N. Zeydel', V.K. Prokof'ev, S.M. Rayskiy, V.A. Slavnyy, E.Ya. Shreyder. Tablitsa spektral'nykh liniy. – Moscow, 1977.А.Р. Стриганов, Н.С. Свинтицкий «Таблицы спектральных линий нейтральных и ионизованных атомов». – Москва, 1966.A.R. Striganov, N.S. Svintitskiy. Tablitsy spektral'nykh liniy neytral'nykh i ionizovannykh atomov. – Moscow, 1966.D. Naydenkova, J. Stöckel, V. Weinzettl, D. Šesták, J. Havlíček. First Spectroscopic Measurements on the COMPASS Tokamak. WDS'09 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 158–162, 2009.D. Naydenkova, J. Stöckel, V. Weinzettl, D. Šesták, J. Havlíček. First Spectroscopic Measurements on the COMPASS Tokamak. WDS'09 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 158–162, 2009.NIST.AtomicSpectraDatabase.LinesData / (https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html).NIST.AtomicSpectraDatabase.LinesData / (https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.