Studies of run-away electron beams and hard x-ray emission in ISTTOK tokamak

Abstract

The paper describes measurements of fast run-away electron beams emitted from a plasma torus in the ISTTOK tokamak, which were performed by means of a new Cherenkov-type detector equipped with four radiators made of aluminium-nitrate (AlN) crystals of 10 mm in diameter and 2.5 mm in thickness each. The measuring head was fixed to a movable support, which enabled the radiators to be placed in chosen positions along the minor radius of ISTTOK. The radiators were coated with molybdenum (Mo) layers of different thicknesses since the main aim of this study was to estimate an energy spectrum of the recorded electrons. Attention was also paid to measurements of hard X-rays emitted from ISTTOK and to their correlations with run-away electrons. The investigated correlations showed that the both emissions are strongly coupled.

Описано виміри швидких втікаючих електронних пучків, що випускається з плазмового тора в токамаці ISTTOK, що було виконано за допомогою нових черенковських детекторів, оснащених чотирма радіаторами з нітратуалюмінію (AIN) із кристалами діаметром 10 і товщиною 2,5мм кожний. Вимірювальна головка була встановлена на рухливій підставі,що дозволило розміщати радіатори в обраних позиціях по малому радіусі ISTTOK. Радіатори були покриті молібденовими (Мо) шарами різної товщини ,оскільки основною метою даного дослідження було оцінити енергетичний спектр електронів, що регіструються. Увага була також приділена виміру твердого рентгенівського випромінювання з ISTTOK і його кореляції з втікаючими електронами. Досліджені кореляції показали, що обоє випромінювання сильно зв’язані.

Описываются измерения быстрых убегающих электронных пучков, испускаемых из плазменного тора в токамаке ISTTOK, которые были выполнены с помощью новых черенковских детекторов, оснащенных четырьмя радиаторами из нитратаалюминия (AIN) с кристаллами диаметром 10 и толщиной 2,5 мм каждый. Измерительная головка была установлена на подвижном основании, что позволило размещать радиаторы в выбранных позициях по малому радиусу ISTTOK. Радиаторы были покрыты молибденовыми (Мо) слоями различной толщины, поскольку основной целью данного исследования было оценить энергетический спектр регистрируемых электронов. Внимание было также уделено измерению жесткого рентгеновского излучения из ISTTOK и его корреляции с убегающими электронами. Исследованные корреляции показали, что оба излучения сильно связаны.