1 / 15

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ НЕЙТРОННОЙ ЭМИССИИ В МНОГОПРОБОЧНОЙ ЛОВУШКЕ ГОЛ-3

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ НЕЙТРОННОЙ ЭМИССИИ В МНОГОПРОБОЧНОЙ ЛОВУШКЕ ГОЛ-3. Ю.С.Суляев Научный руководитель: Бурдаков А.В. Введение Эксперимент с локальными детекторами 2 . 1. Описание эксперимента 2 . 2. Зависимость интенсивности нейтронного потока от

louis-robbins
Download Presentation

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ НЕЙТРОННОЙ ЭМИССИИ В МНОГОПРОБОЧНОЙ ЛОВУШКЕ ГОЛ-3

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ НЕЙТРОННОЙ ЭМИССИИ В МНОГОПРОБОЧНОЙ ЛОВУШКЕ ГОЛ-3 Ю.С.Суляев Научный руководитель: Бурдаков А.В. • Введение • Эксперимент с локальными детекторами • 2.1.Описание эксперимента • 2.2.Зависимость интенсивности нейтронного потока от • координаты вдоль установки • 2.3. Флуктуации нейтронного потока в отдельных ячейках • 3. Заключение

  2. Расположение ионных диагностик на установке ГОЛ-3

  3. Результат обработки экспериментальных импульсов 200 150 100 50 0 200 150 100 50 0 нейтроны + -кванты кванты АЦП нейтроны 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 время, мс Сцинтилляционные импульсы детектора с цифровым PSD (Z=4.3m). a) необработанный сигнал, содержит нейтронную и -компоненту продуктов термоядерных реакций; b) сигнал, обработанный системой цифровой PSD, содержит только нейтроны.

  4. 2 PL5369 1 Ti, кэВ ne = (3,5±0,5) × 1014 cм-3 0 2 PL5369 нейтроны о.е 1 0 × 1015кэВ/см3 2 i T i n + 1 e T PL5369 e 0 n 0 100 200 300 400 500 Быстрый нагрев ионов на установке ГОЛ-3 Экспериментально обнаружен быстрый нагрев ионной компоненты плазмы. Измерение Tiпо допплеровскому уширению профиля линии D Измерения нейтронного потокасцинтиляционным детектором Измерения поперечного давления плазмы диамагнитным зондом Классический механизм передачи энергии через парные столкновения: ei ~ 1мс >> эксп Существует коллективный механизм передачи энергии от электронов к ионам. Для подтверждения этого предположения создана нейтронная диагностика, позволяющая наблюдать динамику нейтронной эмиссии во время инжекции пучка.

  5. Схема нейтронной диагностики на основе локальных детекторов Защищенный зал Кристаллический сцинтиллятор Пластмассовый сцинтиллятор световоды ADC 1225 4 х фэу-84 пультовая

  6. P L 5 7 1 5 10 диамагнетизм 1 dia 4.8 us neutron 8us 0.1 neutron 50us neutron 300us 0.01 0.001 0 2 4 6 8 10 12 14 m Распределение интенсивности нейтронного излучения вдоль установки Один и тот же детектор, статистика за много выстрелов Локальная интенсивность нейтронного излучения соответствует локальному давлению плазмы

  7. Зависимость формы и интенсивности сигналов от координаты вдоль установки, n = 1.1*1015см-3 время, мкс

  8. Взаимное расположение локальных детекторов на установке ГОЛ-3 neutron 5 (стильбен, фэу) local #2 входная пробка local #1 e- - beam 9 4 5 6 7 8 2 3 1 диамагнитный зонд D077 local_PWO local #3 диафрагма Z, м Локальные детекторы сосредоточены в области максимальной интенсивности нейтронной эмиссии.

  9. 10 # p l 5 8 3 8 диамагнитный зонд, Z=77 см Local #1, Z= 89 см 0.1 Local #2, Z= 82см 0.1 Local #3, Z= 75см 0.1 Neutron 5, Z= 59 см 0.1 Local PWO, Z= 59 см 0.1 время, мкс -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Сравнение формы сигналов с различных плазменных диагностик

  10. Предполагаемый механизм возбуждения периодических флуктуаций и структура флуктуаций нейтронного сигнала  t ≈0,66µs нейтр/см2мкс Возбуждение стоячих звуковых волн при течении плазмы сквозь многопробочную ловушку l t ~ : Замечено V Ti  t≈0,78µs Время, мкс

  11. Форма отдельных импульсов периодических флуктуаций Детектор: Стильбен + ФЭУ 87 Оцифровка:ADC 200 (5нс,8бит), разработка ИЯФ (Батраков А.М, Сазанский В.Я.) Выстрел #5772 мкс Выстрел #5908 Время, мкс

  12. Продолжительность периодических флуктуаций нейтронного сигнала нейтрон/см2мкс Local #08 – 9кат. Local #19 – 10кат. Local #3 7 – 8 кат. время, мкс

  13. Поведение нейтронной эмиссии на больших временах выстрел #6395 • Стадия флуктуаций – ионы плазмы набирают высокую энергию • Стадия установления – ион-ионные столкновения приводят к максвеллизации, устанавливается квазистационарное распределение давления по длине • Стадия остывания нейтрон/см2мкс Local #08 – 9кат. пучок Стадия флуктуаций стадия установления стадия остывания плазмы время, мкс

  14. Оценка ионной температуры для измерений с помощью локальных детекторов Расчет скорости D-D реакции для максвелловской плазмы с плотностью n = 1.1*1015см-3 поток нейтронов на детекторе, нейтрон/см2мкс Для распределения ионной температуры по радиусу: Ti( r ) = const парабола Ti , кэВ

  15. ЗАКЛЮЧЕНИЕ • На установке ГОЛ-3 создан комплекс диагностик для регистрации нейтронного и гамма-излучения, разработана методика цифровой n-gamma дискриминации по форме импульса . • Измерен поток нейтронов, который имеет типичные значения 109-1010 нейтрон ·м-1·сек-1. Генерация нейтронов длится ~1мс. • Обнаружена сильная неравномерностьнейтронной эмиссии вдоль установки. • Нейтронное излучение возникает через 4 – 5 мкс. после начала инжекции электронного пучка как интенсивные вспышки. • Обнаружены периодические колебания нейтронного потока после окончания инжекции пучка. • Динамика нейтронной эмиссии находится в согласии с другими измерениями и моделью быстрого нагрева ионов.

More Related