Studies of plasma flow spatial asymmetry using Mach probe in GOL-NB device

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The results of preliminary experiments on measuring the spatial asymmetry of plasma flows in the GOL-NB device using movable Mach probe are presented and the diagnostics used is described. In the experiments, the high-field sections were mounted in the configuration with solenoidal magnetic field. The dynamics of plasma flows was recorded which was expected in the trap: the plasma flowed from the plasma gun along the magnetic field, accumulated in the GOL-NB central trap, and then after the plasma gun was switched off, flowed out from the central trap in two directions. At time of transition from the stage of plasma accumulation to the stage of its decay, the direction of plasma flow in the input high-field section was inverted. The balance of particles in the central trap is discussed. Experiments have shown that this technique can be used for studying the effects of improving plasma confinement after switching to the multiple-mirror configuration of high-field sections, in which, according to theory, under optimal conditions, a flow of backscattered particles should arise, which will return them from the multiple-mirror sections to the confinement zone.

About the authors

E. N. Sidorov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

V. I. Batkin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

I. A. Ivanov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

K. N. Kuklin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

N. A. Melnikov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

S. V. Polosatkin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

V. V. Postupaev

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: V.V.Postupaev@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

A. F. Rovenskikh

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: E.N.Sidorov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

References

  1. Будкер Г.И., Мирнов В.В., Рютов Д.Д. // Письма в ЖЭТФ. 1971. Т. 14, С. 320.
  2. Logan B.G., Lichtenberg A.J., Lieberman M.A., Makhijani A. // Phys. Rev. Lett. 1972. V. 28, P. 144. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.28.144
  3. Mirnov V.V., Ryutov D.D. // Nucl. Fusion. 1972. V. 12. P. 627. https://doi.org/10.1088/0029-5515/12/6/001 [with corrigenda Mirnov V. V., Ryutov D. D. // Nucl. Fusion. 1973. V. 13. P. 314. https://doi.org/10.1088/0029-5515/13/2/029]
  4. Mirnov V. V., Lichtenberg A. J. Multiple-mirror plasma confinement // Reviews of Plasma Physics, Vol. 19 / B.B. Kadomtsev (Editor), New York, 1996, P. 53.
  5. Бурдаков А.В., Поступаев В.В. // УФН. 2018. Т. 188. С. 651. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.03.038342
  6. Bagryansky P.A., Beklemishev A.D., Postupaev V.V. // J. Fusion Energy. 2019. V. 38. P. 162. https://doi.org/10.1007/s10894-018-0174-1
  7. Амиров В.Х., Астрелин В.Т., Багрянский П.А., Беклемишев А.Д., Бурдаков А.В., Горбовский А.И., Котельников И.А., Магоммедов Э.М., Полосаткин С.В., Поступаев В.В., Приходько В.В., Савкин В.Я., Сковородин Д.И., Солдаткина Е.И., Соломахин А.Л., Сорокин А.В., Судников А.В., Христо М.С., Черноштанов И.С., Шиянков С.В., Щербаков В.И., Яковлев Д.В. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 831. https://doi.org/10.31857/S0367292123600322
  8. Postupaev V.V., Burdakov A.V., Ivanov A.A. // Fusion Sci. Technol. 2015. V. 68. P. 92. https://doi.org/10.13182/FST14-846
  9. Postupaev V.V., Batkin V.I., Beklemishev A.D., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Chernoshtanov I.S., Gorbovsky A.I., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N., Yurov D.V. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 036012. https://doi.org/10.1088/1741-4326/57/3/036012
  10. Иванов И.А., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Куклин К.Н., Меклер К.И., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 856. https://doi.org/10.31857/S0367292121090031
  11. Postupaev V.V., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 025008. https://doi.org/10.1088/1361-6587/ab53c2
  12. Ivanov I.A., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Kuklin K.N., Mekler K.I., Polosatkin S.V., Postupaev V.V., Sidorov E.N., Rovenskikh A.F. // AIP Advances. 2017. V. 7. P. 125121. https://doi.org/10.1063/1.5009528
  13. Batkin V.I., Bambutsa E.E., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Gafarov M.R., and Voskoboinikov R.V. // AIP Conf. Proc. 2016. V. 1771. P. 030010. https://doi.org/10.1063/1.4964166
  14. Иванов И.А., Полозова П.А., Баткин В.И., Куклин К.Н., Куркучеков В.В., Мельников Н.А., Полосаткин С.В., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н., Сковородин Д.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. C. 1059. https://doi.org/10.31857/S0367292123601030
  15. Beklemishev A.D., Bagryansky P.A., Chaschin M.S., and Soldatkina E.I. // Fusion Sci. Technol. 2010. V. 57. P. 351. https://doi.org/10.13182/FST10-A9497
  16. Sidorov E.N., Batkin V.I., Burdakov A.V., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Mekler K.I., Nikishin A.V., Postupaev V.V., and Rovenskikh A.F. // J. Instrum. 2021. V. 16. P. T11006. https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/11/T11006
  17. Никишин А.В., Иванов И.А., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Куклин К.Н., Меклер К.И., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 212. https://doi.org/10.31857/S036729212203012X
  18. Postupaev V.V., Batkin V.I., Burdakov A.V., Burmasov V.S., Ivanov I.A., Kuklin K.N., Lykova Yu.A. Melnikov, N.A., Mekler K.I., Nikishin A.V., Polosatkin S.V., Rovenskikh A.F., Sidorov E.N., Skovorodin D.I. // Nucl. Fusion. 2022. V. 62. P. 086003. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac69fa
  19. Hudis M., Lidsky L.M. // J. Appl. Phys. 1970. V. 41. P. 5011. https://doi.org/10.1063/1.1658578
  20. Harbour P.J., Proudfoot G. // J. Nucl. Mater. 1984. V. 121. P. 222-228. https://doi.org/10.1016/0022-3115(84)90127-2
  21. Vershkov V.A., Grashin S.A., Chankin A.V. // J. Nucl. Mater. 1987. V. 145. P. 611. https://doi.org/10.1016/0022-3115(87)90409-0
  22. LaBombard B., Conn R.W., Hirooka Y., Lehmer R., Leung W.K., Nygren R.E., Ra Y., Tynan G., Chung K.S. // J. Nucl. Mater. 1989. V. 162. P. 314. https://doi.org/10.1016/0022-3115(89)90288-2
  23. Matthews G.F. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1994. V. 36. P. 1595. https://doi.org/10.1088/0741-3335/36/10/002
  24. Peterson B.J., Talmadge J.N., Anderson D.T., Anderson F.S.B., Shohet J.L. // Rev. Sci. Instrum. 1994. V. 65. P. 2599. https://doi.org/10.1063/1.1144658
  25. Oksuz L., Hershkowitz N. // Plasma Sources Sci. Technol. 2004. V. 13. P. 263. https://doi.org/10.1088/0963-0252/13/2/010
  26. Соломатин Р.Ю., Грашин С.А. // ВАНТ. Серия: Термоядерный синтез. 2017. Т. 40. №. 2. С. 55. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2017-40-2-55-60
  27. Васина Я.А., Щербак А.Н., Гаспарян Ю.М., Мирнов С.В. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 564. https://doi.org/10.1134/S0367292118070065
  28. Горшунов Н.М., Потанин Е.П. // ПТЭ. 2018. № 4. С. 75. https://doi.org/10.1134/S0032816218040067
  29. Ойлер А.П., Лизякин Г.Д., Гавриков А.В., Смирнов В.П. // ЖТФ. 2022. Т. 92. С. 1529. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.10.53245.139-22
  30. MacLatchy C.S., Boucher C., Poirier D.A., Gunn J. // Rev. Sci. Instrum. 1992. V. 63. P. 3923. https://doi.org/10.1063/1.1143239
  31. Chung K.-S. // Nucl. Fusion. 1994. V. 34. P. 1213. https://doi.org/10.1088/0029-5515/34/9/I03
  32. Gunn J.P., Boucher C., Devynck P., Ďuran I., Dyabilin K., Horaček J., Hron M., Stöckel J., Van Oost G., Van Goubergen H., Žáček F. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 1995. https://doi.org/10.1063/1.1344560
  33. Choi Y.-S., Woo H.-J., Chung K.-S., Lee M.-J., Zimmerman D., McWilliams R. // Jap. J. Appl. Phys. 2006. V. 45. P. 5945. https://doi.org/10.1143/JJAP.45.5945
  34. Gosselin J.J., Thakur S.C., Sears S.H., McKee J.S., Scime E.E., Tynan G.R. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 073519. https://doi.org/10.1063/1.4954820
  35. Бахарев Н.Н., Балаченков И.М., Варфоломеев В.И., Воронин А.В., Гусев В.К., Дьяченко В.В., Ильясова М.В., Киселев Е.О., Коновалов А.Н., Курскиев Г.С., Мельник А.Д., Минаев В.Б., Мирошников И.В., Новохацкий А.Н., Патров М.И., Петров Ю.В., Сахаров Н.В., Скрекель О.М., Тельнова А.Ю., Токарев В.А., Толстяков С.Ю., Тюхменева Е.А., Хилькевич Е.М., Хромов Н.А., Чернышев Ф.В., Чугунов И.Н., Шевелев А.Е., Щеголев П.Б. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 579. https://doi.org/10.31857/S036729212007001X
  36. Stangeby P.C. // Phys. Fluids. 1984. V. 27. P. 682. https://doi.org/10.1063/1.864677
  37. Hutchinson I.H. // Phys. Fluids. 1987. V. 30. P. 3777. https://doi.org/10.1063/1.866415
  38. Hutchinson I.H. // Phys. Rev. A. 1988. V. 37. P. 4358. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.37.4358
  39. Chung K.-S., Hutchinson I.H. // Phys. Rev. A. 1988. V. 38. P. 4721. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.38.4721
  40. Chung K-S., Bengtson R.D. // Phys. Plasmas. 1997. V. 4. P. 2928. https://doi.org/10.1063/1.872424
  41. Поступаев В.В., Баткин В.И., Иванов И.А., Куклин К.Н., Мельников Н.А., Меклер К.И., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н. // Физика плазмы. 2024. Т. 50. C. 166. https://doi.org/10.31857/S0367292124020021
  42. Поступаев В.В., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Бурмасов В.С., Иванов И.А., Куклин К.Н., Лыкова Ю.А., Меклер К.И., Мельников Н.А., Никишин А.В., Полосаткин С.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н., Скляров В.Ф., Сковородин Д.И. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 1005. https://doi.org/10.31857/S0367292122600340
  43. Kim Y.-K., Irikura K.K., Rudd M.E., Ali M.A., Stone P.M., Chang J., Coursey J.S., Dragoset R.A., Kishore A.R., Olsen K.J., Sansonetti A.M., Wiersma G.G., Zucker D.S., Zucker M.A. Electron-Impact Cross Sections for Ionization and Excitation Database. NIST Standard Reference Database 107. NIST, 2004. https://doi.org/10.18434/T4KK5C
  44. Hill C., Dipti, Heinola K., Dubois A., Sisourat N., Taoutioui A., Agueny H., Tőkési K., Ziaeian I., Illescas C., Jorge A., Méndez L., Kadyrov A.S., Antonio N.W., Kotian A.M., Kirchner T., Leung A.C.K., Ko J., Lee J.K., Marchuk O., O’Mullane M.G., Litherland-Smith E., Pokol G.I., Asztalos O., Balazs P., Wu Y., Jia C.C., Liu L., Wang J.G. // Nucl. Fusion. 2023. V. 63. P. 125001. https://doi.org/10.1088/1741-4326/acf5da
  45. Janev R.K., Post D.E., Langer W.D., Evans K., Heifetz D.B., Weisheit J.C. // J. Nucl. Mater. 1984. V. 121. P. 10. https://doi.org/10.1016/0022-3115(84)90096-5

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».