Generalization of Modified SXB Method for Hydrogen to the Case of Isotope Mixture

封面

如何引用文章

全文:

详细

A simulator of the kinetics of hydrogen isotopes recycling in plasma for the H-alpha diagnostics of the fuel ratio in a tokamak-reactor is proposed. The simulator represents a generalization of the well-known SXB method developed for determining the density of impurity flux from the vacuum vessel first wall into plasma from intensity of the spectral line of an atom or ion integrated with respect to wavelength within the spectral line width, to the case of an isotope mixture. The simulator allows on to determine the parameters of the fuel ratio for a mixture of deuterium and tritium hydrogen isotopes in real time (e.g., within 100 ms, according to the requirements specified for controlling the parameters of hydrogen isotopes in the ITER demonstration tokamak-reactor). The developed approach allows one to determined the flux density of hydrogen isotopes from the first wall into the plasma based on the results obtained by means of the high-resolution spectroscopy of the Balmer series lines without using the molecular spectra of hydrogen that are difficult to interpret. Calculations carried out for typical conditions of the edge plasma in the tokamak-reactors revealed that the flux density and fuel ratio in a certain part of the operational space of the reactor can be reconstructed with an acceptable accuracy. The role of the simulator for more accurate but more time-consuming interpretation of the measurements using the H-alpha diagnostics is discussed.

作者简介

A. Kukushkin

National Research Center “Kurchatov Institute"; National Research Nuclear University MEPhI

Email: vestnik.ran@yandex.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

V. Neverov

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: Khusnutdinov_RI@nrcki.ru
123098, Moscow, Russia

R. Khusnutdinov

National Research Center “Kurchatov Institute”; National Research Nuclear University MEPhI

编辑信件的主要联系方式.
Email: Khusnutdinov_RI@nrcki.ru
123098, Moscow, Russia; 115409, Moscow, Russia

参考

  1. Loarte A., Lipschultz B., Kukushkin A., Matthews G., Stangeby P., Asakura N., Counsell G., Federici G., Kallenbach A., Krieger K., Mahdavi A., Philipps V., Rei-ter D., Roth J., Strachan J., Whyte D., Doerner R., Eich T., Fundamenski W., Herrmann A., Fenstermacher M., Ghendrih P., Groth M., Kirschner A., Konoshima S., LaBombard B., Lang P., Leonard A., Monier-Garbet P., Neu R., Pacher H., Pegourie B., Pitts R., Takamura S., Terry J., Tsitrone E., Group t. I. S.-o. L., Diver // N-uclear Fusion. 2007. V. 47. S203. https://doi.org/10.1088/0029-5515/47/6/S04
  2. Donné A.J., Costley A.E., Barnsley R., Bindslev H., Boivin R., Conway G., Fisher R., Giannella R., Hartfuss H., Von Hellermann M.G., Hodgson E., Ingesson L.C., Ita-mi K., Johnson D., Kawano Y., Kondoh T., Krasilnikov A., Kusama Y., Litnovsky A., Lotte P., Nielsen P., Nishita-ni T., Orsitto F., Peterson B.J., Razdobarin G., Sanchez J., Sasao M., Sugie T., Vayakis G., Voitsenya V., Vukolov K., Walker C., Young K. // Nuclear Fusion. 2007. V. 47. S337. https://doi.org/10.1088/0029-5515/47/6/S07
  3. Kukushkin A.B., Neverov V.S., Alekseev A.G., Lisgo S.W., Kukushkin A.S. // Fusion Science and Technology. 2016. V. 69. P. 628. https://doi.org/10.13182/FST15-186
  4. Neverov V.S., Kukushkin A.B., Stamp M.F., Alekseev A.G., Brezinsek S., Von Hellermann M. // Nuclear Fusion. 2017. V. 57. P. 016031. https://doi.org/10.1088/0029-5515/57/1/016031
  5. Neverov V., Khusnutdinov R., Alekseev A., Carr M., De Bock M., Kukushkin A., Lovell J., Meakins A., Pitts R., Polevoi A., Veshchev E. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2020. V. 62. P. 115014. https://doi.org/10.1088/1361-6587/abb53b
  6. Natsume H., Kajita S., Neverov V. S., Khusnutdinov R.I., Veshchev E., Bock M.D., Polevoi A.R., Tanaka H., Ohno N., Ogawa H., Kitazawa S.I. // Plasma and Fusion Research. 2021. V. 16. P. 2405019. https://doi.org/10.1585/pfr.16.2405019
  7. Kajita S., Veshchev E., Barnsley R., Walsh M. // Contrib. Plasma Phys. 2016. V. 56. P. 837. https://doi.org/10.1002/ctpp.201500124
  8. Kajita S., Aumeunier M.H., Yatsuka E., Alekseev A., Andreenko E., Kukushkin A.B., Neverov V., Kocan M., Bassan M., Veshchev E., De Bock M., Barnsley R., Kukushkin A.S., Reichle R., Walsh M. // Nuclear Fusion. 2017. V. 57. P. 116061. https://doi.org/10.1088/1741-4326/aa7ef7
  9. Reiter D., Baelmans M., Börner P. // Fusion Science and Technology. 2005. V. 47. P. 172. https://doi.org/10.13182/FST47-172
  10. Kukushkin A., Pacher H., Kotov V., Pacher G., Reiter D. // Fusion Engineering and Design. 2011. V. 86. P. 2865. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2011.06.009
  11. Lisgo S.W., Börner P., Kukushkin A., Pitts R.A., Polevoi A., Reiter D. // J. Nuclear Materials. 2011. V. 415. S965. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.11.061
  12. Kadomtsev M.B., Kotov V., Lisitsa V.S., Shurygin V.A. // 39th EPS Conference on Plasma Phys. 2012, EPS 2012 and the 16th International Congress on Plasma Phys. 2012. V. 3. P4.093.
  13. Kadomtsev M.B., Kotov V., Lisitsa V.S., Neverov V.S., Shurygin V.A. // 40th EPS Conference on Plasma Phys., EPS 2013. V. 1. 2013. P1.135.
  14. Lisitsa V.S., Kadomtsev M.B., Kotov V., Neverov V.S., Shurygin V.A. // Atoms. 2014. V. 2. P. 195. https://doi.org/10.3390/atoms2020195
  15. Kukushkin A.B., Kukushkin A.S., Lisitsa V.S., Neverov V.S., Pshenov A.A., Shurygin V.A. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2021. V. 63. P. 035025. https://doi.org/10.1088/1361-6587/abd97f
  16. URL: https://www.adas.ac.uk/.
  17. Kukushkin A.B., Neverov V.S., Kadomtsev M.B., Kotov V., Kukushkin A.S., Levashova M.G., Lisgo S.W., Lisi-tsa V.S., Shurygin V.A., Alekseev A.G. // J. Phys.: Confer. Ser. 2014. V. 548. P. 012012. https://doi.org/10.1088/1742-6596/548/1/ 012012
  18. Неверов В.С., Кукушкин А.Б., Лисго С.В., Кукуш-кин А.С., Алексеев А.Г. // Физика Плазмы. 2015. Т. 41. С. 115. https://doi.org/10.7868/S0367292115020079
  19. Neverov V.S., Kukushkin A.B., Kruezi U., Stamp M.F., Weisen H., Contributors J. // Nuclear Fusion. 2019. V. 59. P. 046011. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab0000
  20. Lomanowski B.A., Meigs A.G., Sharples R.M., Stamp M., Guillemaut C. // Nuclear Fusion. 2015. V. 55. P. 123028. https://doi.org/10.1088/0029-5515/55/12/123028
  21. Behringer K.H. // J. Nuclear Materials. 1987. V. 145–147. P. 145. https://doi.org/10.1016/0022-3115(87)90319-9
  22. Pospieszczyk A., Borodin D., Brezinsek S., Huber A., Kirschner A., Mertens P., Sergienko G., Schweer B., Beigman I.L., Vainshtein L. // J. Phys. B: Atomic, Molecular and Optical Phys. 2010. V. 43. P. 144017. https://doi.org/10.1088/0953-4075/43/14/144017
  23. O’Mullane M. 12.2016. Private communication (ITER technical document).
  24. Mertens P., Brezinsek S., Greenland P.T., Hey J.D., Pospieszczyk A., Reiter D., Samm U., Schweer B., Sergien-ko G., Vietzke E. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2001. V. 43. A349. https://doi.org/10.1088/0741-3335/43/12A/327
  25. Khusnutdinov R.I., Kukushkin A.B. // Phys. Atomic Nuclei. 2019. V. 82. P. 1392. https://doi.org/10.1134/S1063778819100119
  26. Pitts R.A., Bonnin X., Escourbiac F., Frerichs H., Gunn J.P., Hirai T., Kukushkin A.S., Kaveeva E., Miller M.A., Moulton D., Rozhansky V., Senichenkov I., Sytova E., Schmitz O., Stangeby P.C., De Temmerman G., Veselo-va I., Wiesen S. // Nuclear Materials and Energy. 2019. V. 20. P. 100696. https://doi.org/10.1016/j.nme.2019.100696
  27. Kotov V., Reiter D., Kukushkin A.S., Pacher H.D., Börner P., Wiesen S. // Contributions to Plasma Phys. 2006. V. 46. P. 635. https://doi.org/10.1002/ctpp.200610056
  28. Pshenov A., Kukushkin A., Marenkov E., Krasheninnikov S. // Nuclear Fusion. 2019. V. 59. P. 106025. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab3144
  29. Kukushkin A.B., Neverov V.S., Lisitsa V.S., Shurygin V.A., Alekseev A.G. // Phys. Atomic Nuclei. 2020. V. 83. P. 1070. https://doi.org/10.1134/S106377882007008X

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (61KB)
索引源数据
3.

下载 (44KB)
索引源数据
4.

下载 (104KB)
索引源数据
5.

下载 (43KB)
索引源数据
6.

下载 (103KB)
索引源数据
7.

下载 (43KB)
索引源数据
8.

下载 (103KB)
索引源数据
9.

下载 (44KB)
索引源数据
10.

下载 (92KB)
索引源数据
11.

下载 (44KB)
索引源数据
12.

下载 (94KB)
索引源数据
13.

下载 (44KB)
索引源数据
14.

下载 (90KB)
索引源数据
15.

下载 (107KB)
索引源数据
16.

下载 (94KB)
索引源数据
17.

下载 (31KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2023

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».