High voltage test bench for heavy ion beam probe diagnostics on T-15MD tokamak

Abstract

D-shaped tokamak T-15MD is nowunder construction in the NRC “Kurchatov Institute”. Heavy ion beam probing (HIBP) is an important part of T-15MD diagnostic system. Calculations of the probing ions trajectories show that the beam will pass through the plasma about 1.0…1.5 m, which can lead to its significant attenuation. HIBP operation requires obtaininga high-current long-focus probing beam of Tl+ ions (I = 200…400 μA, f = 4…6 m, d ≤ 10 mm). A high voltage (300 keV) test-benchto test such beams is eing created now. Numerical modeling shows the possibility of a beam formation with a current of 300 μA and diameter 12 mm at 6 m from the ion emitter.

Зараз в НДЦ «Курчатовський інститут» ведеться будівництво токамака Д-образного перерізу Т-15МД. Зондування пучком важких іонів (ЗПВІ) є важливою частиною діагностичного комплексу Т-15МД. Розрахунки траєкторій зондувальних іонів показують, що пучок буде проходити у плазмі шлях довжиною 1,0…1,5 м, що може призводити до значного його ослаблення. Для забезпечення можливості вимірювань параметрів плазми потрібно отримати сильнострумових довгофокусних зондувальних пучків Tl+ (I = 200…400 мкА, f = 4…6 м, d ≤ 10 мм). На даний час у Курчатовському інституті створюється діагностичний стенд для вирішення цієї задачі. На цьому стенді будуть проводитися експерименти по фокусуванню іонних пучків з енергією до 300 кеВ, а також вивчатися властивості термоіонних емітерів і час їх життя. Розрахунки руху іонів в інжекторі показують можливість створення пучка струмом 300 мкА, діаметром 12 мм на відстані 6 м від іонного емітера.

В НИЦ «Курчатовский институт» ведется строительство токамака Д-образного сечения Т-15МД. Зондирование пучком тяжелых ионов (ЗПТИ) является важной частью его диагностического комплекса. Расчеты траекторий зондирующих ионов показывают, что пучок будет проходить по плазме путь длиной 1,0…1,5 м, что может приводить к значительному его затуханию. Возможность измерения параметров плазмы требует получения сильноточных длиннофокусных зондирующих пучков ионов Tl+ (I = 200…400 мкА, f = 4…6 м, d ≤ 10 мм). Тестовый стенд для этой задачи сейчас создается. На этом стенде будут проводиться эксперименты по фокусировке ионных пучков с энергией до 300 кэВ, а также изучаться свойства термоионных эмиттеров и время их жизни. Расчеты движения заряженных частиц в ионнооптической системе инжектора показывают возможность создания пучка током 300 мкА, диаметром 12 мм на расстоянии 6 м от ионного эмиттера.