آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,989,869
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,033,372
نبی پور, نجمه, کریمی, مریم. (1398). مشخصه یابی لیزر سامانه تداخل سنج توکامک دماوند از طریق شناسایی و ارزیابی منابع تولید خطا در اندازه گیری چگالی الکترون پلاسما. پدافند الکترونیکی و سایبری, 7(1), 109-119.
نجمه نبی پور; مریم کریمی. "مشخصه یابی لیزر سامانه تداخل سنج توکامک دماوند از طریق شناسایی و ارزیابی منابع تولید خطا در اندازه گیری چگالی الکترون پلاسما". پدافند الکترونیکی و سایبری, 7, 1, 1398, 109-119.
نبی پور, نجمه, کریمی, مریم. (1398). 'مشخصه یابی لیزر سامانه تداخل سنج توکامک دماوند از طریق شناسایی و ارزیابی منابع تولید خطا در اندازه گیری چگالی الکترون پلاسما', پدافند الکترونیکی و سایبری, 7(1), pp. 109-119.
نبی پور, نجمه, کریمی, مریم. مشخصه یابی لیزر سامانه تداخل سنج توکامک دماوند از طریق شناسایی و ارزیابی منابع تولید خطا در اندازه گیری چگالی الکترون پلاسما. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1398; 7(1): 109-119.

مشخصه یابی لیزر سامانه تداخل سنج توکامک دماوند از طریق شناسایی و ارزیابی منابع تولید خطا در اندازه گیری چگالی الکترون پلاسما

الکترومغناطیس کاربردی
مقاله 12، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 18، خرداد 1398، صفحه 109-119    اصل مقاله (1.02 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
نجمه نبی پور1؛ مریم کریمی* 2
1پژوهشگاه علوم و فنون هستهای
2پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای
تاریخ دریافت: 25 آذر 1397،  تاریخ بازنگری: 11 اسفند 1398،  تاریخ پذیرش: 18 اردیبهشت 1398 
چکیده
سامانه تداخل­سنج لیزری یک ابزار تشخیصی است که از آن برای اندازه­گیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک استفاده می­شود. این سامانه از اجزای مختلفی مانند لیزر، آشکارساز، بخش اپتیکی، بخش کنترل و داده­گیری و غیره تشکیل می­شود. اولین گام در برپایی چیدمان این سامانه جهت اهداف آزمایشگاهی، مشخصه­یابی هر کدام از اجزای آن با توجه به پارامترهای توکامک و اهداف پژوهشی مدنظر است. لیزر از مهمترین مؤلفه­های این سامانه است که انتخاب آن بر انتخاب سایر اجزا تأثیرگذار است. به همین دلیل، نخست این مؤلفه برای استفاده در توکامک دماوند مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. با توجه به مقدار حجم پلاسما، میدان مغناطیسی توکامک و چگالی الکترون، طول­موج لیزر از ناحیه میکروموج تا فروسرخ دور و فروسرخ می­تواند انتخاب شود. در این مقاله، مشخصه­یابی لیزر از طریق شناسایی منابع تولید خطا در اندازه­گیری چگالی الکترون در محیط پلاسمای توکامک دماوند انجام شده است. قدرت جداسازی تداخل­سنج دو رنگ، پدیده شکست موج، اثر چرخش فارادی، محدوده ارتعاش آینه بازتابی، شفافیت پنجره خلأ برای طول­موج لیزر، نوفه ناشی از طول­موج
جبران­سازی و انتشار مد غیرعادی به­عنوان منابع تولید خطا در اندازه­گیری چگالی الکترون شناسایی و سپس بستگی طول­موجی هر کدام از این عوامل مشخص شد. نتایج نشان می­دهد که استفاده از لیزر دی­اکسید­کربن دوتایی، علی­رغم این­که از قدرت جداسازی فاز مؤثر، قدرت جداسازی چگالی و نسبت سیگنال به نوفه ضعیفی در مقایسه با سایر ترکیبات طول­موجی برخوردار است اما به علت دارا بودن میزان شکست کم، زاویه چرخش فارادی کوچک، پایداری بیشتر سیگنال تداخل گزینه مناسبی برای اندازه­گیری چگالی الکترون پلاسمای توکامک دماوند است.
کلیدواژه‌ها
اندازه‌گیری چگالی الکترون؛ تداخل‌سنج لیزری؛ توکامک دماوند
عنوان مقاله [English]
Determination of Damavand Tokamak Laser Interferometer System Characteristics by Means of Identifying and Evaluating the Sources of Error in Plasma Electron Density Measurement
نویسندگان [English]
Najme Nabipour1؛ maryam Karimi2
1Institute of Nuclear Science and Technology
2Institute of Nuclear Science and Technology
چکیده [English]
Laser interferometer system is a diagnostic tool used to measure the electron density in the tokamak plasma. The system consists of various components such as the laser, the detector, the optics, the control unit and data acquisition unit, etc. The first step in setting up the system for experimental purposes is to characterize each of its components according to the tokamak parameters and the research goals. The laser is one of the most important components of this system and once chosen, affects the selection of other components. For this reason, this component has been the first to be studied in Damavand tokamak system. The laser wavelength can be selected from microwave to far-infrared and infrared regions depending on the plasma volume, the magnetic field and electron density. In this paper, laser characterization is accomplished by means of identifying sources of error in the measurement of electron density in the Damavand tokamak plasma. Resolution of two-color laser interferometer, refraction phenomenon, Faraday rotation effect, vibration limit, transparency of the vacuum window for laser wavelength, the noise due to the compensation wavelength and the extraordinary mode propagation are identified as the sources of error in density measurements. Then, the wavelength dependence on these phenomena is found. Results indicate despite the fact that the dual CO2 laser system is poor at effective phase resolution, density resolution and the signal to noise ratio, in comparison with other combinations of laser wavelength, its small refraction, tiny Faraday rotation angle and more stable interference signal make it a suitable choice for electron density measurement in Damavand tokamak.   
کلیدواژه‌ها [English]
Electron density measurement, Laser interferometer, Damavand tokamak
مراجع

[1]     I. H. Hutchinson, “Principles of plasma diagnostics,” Cambridge University Press: New York, 1992.

[2]     D. R. Baker and S. T. Lee, “Dual laser interferometer for plasma density measurements on large tokamaks,” Rev. Sci. Instrum., vol. 49, pp. 919-922, 1978.

[3]     N. 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)

[4]     M. Emami, A. R. Babazadeh, M. V. Roshan, M. Memarzadeh, and H. Habibi, “Digital control of plasma position in Damavand tokamak,” Braz. J. Phys., vol. 32, pp. 46-49, 2002.

[5]      A. R. Babazadeh, M. V. Roshan, and S. M. Sadat Kiai, “Latest results from the Damavand tokamak experiments,” J. Fusion Energ., vol. 20, pp. 45-49, 2001.

[6]     P. Innocente, D. Mazon, E. Joffrin, and M. Riva, “Real- time fringe correction algorithm for the JET interferometer,” Rev. Sci. Instrum., vol. 74, pp. 3645-3652, 2003.

[7]     D. K. Mansfield, H. K. Park, L. C. Johnson, H. M. Anderson, R. Chouinard, V. S. Foote, C. H. Ma, and B. J. Clifton , “Multichannel far- infrared laser interferometer for electron density measurements on the tokamak fusion test reactor,” Appl. Optics, vol. 26, pp. 4469-4474, 1987.

[8]     T. Fukuda and A. Nagashima, “Frequency- stabilized single- mode cw 118.8 µm CH3OH waveguide laser for large tokamak diagnostics,” Rev. Sci. Instrum., vol. 60,
pp. 1080-1085, 1989.

[9]     T. N. Carlstrom, D. R. Ahlgren, and J. Crosbie, “Real- time vibration- compensated CO2 interferometer operation on the DIII-D tokamak,” Rev. Sci. Instrum., vol. 59, pp. 1063-1066, 1988.

[10]  V. S. Mukhovatov, “ITER operation and diagnostics,” Rev. Sci. Instrum., vol. 61, pp. 3241-3246, 1990.

[11]  Y. Kawano, A. Nagashima, K. Tsuchiya, S. Gunji, S. Chiba, and T. Hatae, “Tangential CO2 laser interferometer for large tokamaks,” J. Plasma Fusion Res., vol. 73, pp. 870-891, 1997.

[12]  Y. Kawano, A. Nagashima, S. Ishida, T. Fukuda, and T. Matoba, “CO2 laser interferometer for electron density measurement in JT-60U tokamak,” Rev. Sci. Instrum., vol. 63, pp. 4971-4973, 1992.

[13]  D. Veron, “Submillimeter Interferometry of High-Density Plasmas,” in Infrared and millimeter waves, edited by K. J. Button, Academic press: New York, vol. 2, Chap. 2, pp.     67-135, 1979.

[14]  A. Canton, P. Innocente, and O. Tudisco, “Two- color medium- infrared scanning interferometer for the frascati tokamak upgrade fusion test device,” Appl. Optics, vol. 45, pp. 9105-9114, 2006.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 469
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 215