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Conceptual design of visible spectroscopy diagnostics for DTT

A Belpane, L Carraro, A Fassina, M Cavedon, L Senni2024年8月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The project of the Visible Spectroscopy diagnostics for the Zeff radial profile measurement and for the divertor visible imaging spectroscopy, designed for the new tokamak DTT (Divertor Tokamak Test), is presented. To deal with the geometrical constraints of DTT and to minimize the diagnostics volume inside the access port, an integrated and compact solution hosting the two systems has been proposed. The Zeff radial profile will be evaluated from the Bremsstrahlung radiation measurement in the visible spectral range, acquiring light along ten Lines of Sight (LoS) in the upper part of the poloidal plane. The plasma emission will be focused on optical fibers, which will carry it to the spectroscopy laboratory. A second equipment, with a single toroidal LoS crossing the plasma centre and laying on the equatorial plane, will measure the average Zeff on a longer path, minimizing the incidental continuum spectrum contaminations by lines/bands emitted from the plasma edge. The divertor imaging system is designed to measure impurity and main gas influxes, to monitor the plasma position and kinetics of impurities, and to follow the plasma detachment evolution. The project aims at obtaining the maximum coverage of the divertor region. The collected light can be shared among different spectrometers and interferential filter devices placed outside the torus hall to easily change their setup. The system is composed of two telescopes, an upper and a lower one, allowing both a perpendicular and a tangential view of the DTT divertor region. This diagnostic offers a unique and compact solution designed to cope the demanding constraints of this next-generation tokamak fusion devices, integrating essential tools for wide-ranging impurity characterization and versatile investigation of divertor physics.

日本語訳

新しいトカマクDTT(Divertor Tokamak Test)用に設計された、Zeff径方向プロファイル測定のための可視分光診断とダイバータ可視イメージング分光のプロジェクトを紹介する。DTTの幾何学的制約に対処し、アクセスポート内の診断容積を最小化するために、2つのシステムを収容する統合的でコンパクトなソリューションが提案されている。Zeff径方向プロファイルは、ポロイダル平面の上部にある10本の視線(LoS)に沿って光を取得し、可視スペクトル範囲でのBremsstrahlung放射測定から評価される。プラズマ発光は光ファイバーに集光され、分光実験室へ運ばれる。2つ目の装置は、プラズマ中心を横切り赤道面上にある単一のトロイダル視線を持ち、より長い経路上で平均Zeffを測定し、プラズマ端から放出される線/バンドによる付随的な連続スペクトル汚染を最小化する。ダイバータイメージングシステムは、不純物と主ガスの流入量を測定し、プラズマ位置と不純物の動力学を監視し、プラズマデタッチメントの進化を追跡するように設計されている。このプロジェクトは、ダイバータ領域の最大限のカバレッジを得ることを目的としている。収集された光は、トーラスホール外に設置された異なる分光計や干渉フィルタ装置間で共有でき、それらの設定を簡単に変えられる。このシステムは、上部と下部の2つの望遠鏡で構成され、DTTダイバータ領域の垂直視と接線視の両方を可能にする。この診断装置は、次世代トカマク核融合装置の厳しい制約に対処するために設計された独自のコンパクトなソリューションを提供し、広範囲にわたる不純物特性評価と多様なダイバータ物理の調査のための必須ツールを統合している。

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Plasma diagnosticsDTT
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