Прямой метод определения запаса устойчивости q на установке ГОЛ-3 Докладчик: Аверков А.М. Руководитель: Бурдаков А.В.

Многопробочная ловушка ГОЛ-3

Схема установки ГОЛ-3 Магнитное поле многопробочное 55 ячеек 4.8/3.2 Tл Электронный пучок 1 МэВ 50 кА 8 мкс до 300 кДж Плазма длина 12 м м -3 температура ~1 кэВ

Особенность транспортировки сильноточного пучка Ограничение тока по Крускалу-Шафранову Устойчивости плазмы соответствует условие q(R)>1, где R –радиус плазмы При распространении сильноточного пучка в продольном магнитном поле, поле становится винтовым

Релятивистский пучок ГОЛ-3 ПучокПлазма Обратный ток Существует радиальная структура токов I(R) Поэтому существует шир магнитного поля В частности для тока пучка I beam =30кА соответствует q~0.2÷0.3. Видно что область пучка заведомо неустойчива

Предпосылки эксперимента Необходимо: пронаблюдать радиальную структуру магнитного поля увидеть винтовую структуру магнитного поля изучить процесс стабилизации плазмы

Идея эксперимента Сильноточный пучок, попадая на коллектор, излучает жесткое рентгеновское тормозное излучение Если в плазме имеется препятствие, то оно вырезает из пучка часть электронов, оставляя «тень» Электроны на границе «тени» продолжают двигаться вдоль силовых линий Рентгеновское излучение на коллекторе несет информацию об электронах, его вызвавших. Поэтому по рентгеновскому отпечатку тени можно узнать о движении пучка в плазме

Регистрация рентгеновского излучения

Создание камеры обскуры Контрастность изображения Массивная свинцовая защита Отверстие обскуры – 45 О - конусное отверстие 2-5 мм Подвижная система для подбора оптимума светосилы Выбор сцинтиллятора Использовались: пластиковый сцинтиллятор 300х300х5 и CsI диаметра 100 и 180 мм, толщины 10мм. Интенсивности излучения не хватило, чтобы использовать пластиковый сцинтиллятор. Выбран CsI. Временное разрешение Цифровой фотоаппарат DC-20 с диф.цепочкой на ЭОПе. Организованы «ворота» 5 мкс.

Сцинтиллятор CsI Время высвечивания ~ 1 мкс Пространственное разрешение ~ 5 мм Для высокого разрешения фотографии проведена полировка поверхности. Для избежания бликов закрыты торцы сцинтиллятора

Внешний вид диагностики Графитовая палочка расположена на расстоянии 65 см от коллектора

Пример полученных фотографий pl5784pl5758

Полученный снимок 1.Графитовая мишень 2.Тень от мишени 3.Детали конструкции коллектора pl5679

Результаты Измеренный угол по фотографии Вычисленный q

Заключение Собрана камера обскуры для регистрации жесткого рентгеновского излучения Измерен радиальный профиль q по жесткому тормозному излучению пучка