Heavy ion beam probing conceptual design for the Globus-M2 tokamak

Abstract

The paper discusses the application of the heavy ion beam probe (HIBP) diagnostic to the Globus-M2 spherical tokamak. Probing beam trajectory calculations were conducted to find the optimal position for HIBP primary and secondary beam-linesin the realistic machine geometry. Three configurations of the vacuum vessel ports of Globus-M2 were considered for the regime with toroidal magnetic field Btor=0.7 T and plasma current Ipl=0.5 MA. The optimal probing scheme with the widest area of the plasma cross-section covered by the detector grid was selected. For this scheme, the secondary beam-line was proposed.

Розглянута можливість встановлення діагностики плазми пучком важких іонів на сферичний токамак Глобус-М2. Для визначення оптимального положення первинного і вторинного іонопроводів HIBP були проведені розрахунки траєкторій зондувального пучка з урахуванням реальної геометрії установки. Розглянуто три варіанти вхідних патрубків та режим з тороїдальним магнітним полем Btor=0,7 Тл та струмом плазми Ipl=0,5 MA. Обрано оптимальну схему зондування, що забезпечує максимальну площу покриття вертикального перерізу плазми детекторною сіткою, і конфігурація вторинного іонопроводу.

Рассмотрена возможность установки диагностики плазмы пучком тяжелых ионов на сферический токамак Глобус-М2. Для определения оптимального положения первичного и вторичного ионопроводов HIBP были проведены расчеты траекторий зондирующего пучка с учетом реальной геометрии установки. Рассмотрены три варианта входных патрубков и режим с тороидальным магнитным полем Btor=0,7 Тл и током плазмы Ipl=0,5 MA. Выбраны оптимальная схема зондирования, обеспечивающая максимальную площадь покрытия вертикального сечения плазмы детекторной сеткой, и конфигурация вторичного ионопровода.