استادیار، پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران
چکیده
روش تداخلسنجی میکروموج، به‌عنوان یکی از معتبرترین روشها در اندازهگیری چگالی الکترونی پلاسمای توکامک به شمار میرود که در توکامکهای مختلفی در سراسر جهان استفاده میشود. نوع سادهتر تداخلسنجهای میکروموج، تداخلسنج میکروموج هموداین تک-کاناله یا وتر مرکزی نام دارد که با استفاده از آن میتوان متوسط خطی چگالی الکترونی را در طول یکی از وترهای سطح مقطع پلاسمای توکامک اندازهگیری نمود. یکی از محدودیتهای تداخلسنجهای وتر مرکزی این است که در آنها فقط قابلیت اندازهگیری متوسط چگالی الکترونی وجود دارد و تشخیص توزیع فضایی چگالی امکانپذیر نیست. در این مقاله روشی نیمه‌تحلیلی مبتنی بر تحلیل اختلاف فاز، جهت تخمین کیفی توزیع فضایی چگالی الکترونی در تداخلسنجهای وتر مرکزی ارائه شده است. بر اساس مدل پیشنهادی، تعدادی پروفایل جهت توصیف کیفی توزیع چگالی الکترونی پلاسمای توکامک ارائه شده است. از مقایسۀ اختلاف فاز مدلهای ارائه شده با مقدار خطی حاصل از اندازهگیری تجربی متوسط خطی چگالی در توکامک دماوند، مشخص شد که از میان مدلهای پیشنهادی، پروفایل ذوزنقهای در فرکانسهای بالا میتواند تخمین کیفی مناسبتری از توزیع چگالی الکترونی توکامک داشته باشد. از مدل ارائه شده میتوان جهت تخمین مقدماتی و در کنار روشهای تکمیلی از جمله بازتابنگاری میکروموج و تداخلسنجهای چند کاناله جهت تعیین توزیع فضایی چگالی الکترونی پلاسمای توکامک استفاده نمود.
H. Hutchinson, “Principles of plasma diagnostics,” Cambridge university press, 1987.##
J. Hartfuss T. Geist, “Fusion Plasma Diagnostics with mm-Waves,” Wiley-VCH, 2013.##
Miyamoto, “Plasma physics and controlled nuclear fusion,” Springer, 2005.##
C. Efthimion, et. al., “1-millimeter wave interferometer for the measurement of line integral electron density on TFTR,” Rev. Sci. Instrum., vol. 56, pp. 908-910, 1985.##
Prentice, et. al., “A two color mm-wave interferometer for the JET divertor,” Rev. Sci. Instrum., vol. 66, pp. 1154-1158, 1995.##
J. A .Fessey, et. al., “Plasma electron density measurements from the JET 2 mm wave interferometer,” J. Phys. E., vol. 20, pp. 169- 174, 1987.##
Nabipour and M. Karimi, “The effect of the propagation mode of a laser wave in an interferometer diagnostics in determining of electron density of Damavand tokamak plasma and calculation of the measurement error,” J. Appl. Electrom., vol. 4, pp. 47-53, 2016. (In Persian)##
F. Chen, “Introduction to plasma physics and controlled fusion,” Springer, 2016.##
A. Bittencourt, “Fundamental of plasma physics,” Springer, 2004.##
The facility MI-1 for the determining average plasma density of Damavand tokamak, vol. I: “Common description,” RCC Kurchatov Institute: Moscow, 1995.##
The facility MI-1 for the determining average plasma density of Damavand tokamak, “Testing results of the facility MI-1 at the Damavand tokamak,” RCC Kurchatov Institute: vol. IV, Moscow, 1995.##
L. Doane, E. Mazzucato, and G. L. Schmidt, “Plasma density measurements using FM–CW millimeter wave radar techniques,” Rev. Sci. Instrum., vol. 52, pp. 12-15, 1981.##
U. Bo, et. al., “The interaction of collisional plasma with microwave,” Plasma Sci. Technol., vol. 8, pp. 535-538, 2006.##
)
