Исследование динамики примесей и радиационных потерь в термоядерной плазме во время проведения стажировки в Institute of Plasma Physics AS CR.

Целью данной работы являлось проведение абсолютной калибровки прибора и измерение мощности излучения плазмы в ВУФ диапазоне. Основной проблемой калибровки спектральных приборов ВУФ диапазона является отсутствие удобных в использовании стабильных источников излучения с предсказуемым и хорошо воспроизводимым спектром, которые могли бы быть использованы в качестве стандартов интенсивности. Кроме того, изменение свойств решеток и детекторов излучения вследствие образования поверхностных пленок требует проведения регулярного in-situ контроля чувствительности спектральной системы. Для преодоления данных трудностей предложен и широко применяется метод пар линий с общим верхним уровнем.
Калибровка ВУФ спектрометра с помощью метода пар линий включает в себя следующие этапы:
- определение пар линий, пригодных для калибровки
- создание спектрально-селективных детекторов видимого излучения с пространственным разрешением
- создание стандарта излучения в оптической области спектра
- абсолютная калибровка детекторов оптического диапазона
- измерение интенсивностей оптической и ВУФ линии в плазме и определение чувствительности ВУФ спектрометра.
Мощность излучения линий видимого диапазона измерялась с помощью ФЭУ или ПЗС-камеры с интерференционными фильтрами. Для калибровки детекторов оптического излучения разработан стандартный источник излучения на основе лампы с накаливаемой спиралью. Чувствительность ВУФ спектрометра определялась по соотношению интенсивностей водородных линий Ha и Layman-b.
По абсолютным измерениям интенсивности линии Ha определен поток атомарного водорода со стенок вакуумной камеры. Измерение мощности излучения спектральных линий ВУФ диапазона позволило определить концентрации примесей кислорода и углерода в плазме, составляющие (0.5-1.5)·1010 см-3 и (0.2-0.3)·1010 см-3. Проведенное сравнение мощности излучения в видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском спектральных диапазонах позволяет сделать вывод о том, что основной вклад в сигнал AXUV диодов, использующихся для томографии плазмы, дает мягкое рентгеновское излучение из области горячей плазмы.