C-2W内部ダイバータのプラズマパラメータ測定のためのカスタム挿入型プローブプラットフォームの設計

Design of a custom insertable probe platform for measurements of C-2W inner divertor plasma parameters.

• A M DuBois
• V Sokolov
• K Knapp
• M C Thompson

抄録

C-2Wの内部ダイバータ内の温度,密度,流れ,プラズマ電位を空間的に分解して測定するために、カスタムモーター制御のプローブシステムを設計しました。半径1.7mであり、閉じ込め容器の両端に配置されている内側ダイバータでの測定は、局所的な設定がプラズマ状態,閉じ込め,電界反転配置コアの安定性にどのような影響を与えるかを正確に把握するために非常に重要である。内部のダイバータ挿入型プローブプラットフォーム(iDIPP)システムは、ダイバータの中心部に到達するために、1.9mの移動長を持つカスタムモーター制御のリニアラック＆ピニオントランスポーターで構成されています。トランスポーターの先端には、最大5kV/mまでバイアスされた電極板の短絡を防ぐために、個別にフローティングされたステンレス鋼リングで作られた1mの長さのセグメント化されたプローブシャフトが取り付けられています。プローブシャフトの先端には、トリプルラングミュアプローブ、バッフルプローブ、グンデストラッププローブなど、様々な交換可能なプローブチップをプラグインすることができます。9本のシールド導体で構成されたカスタムUHVコイル状ケーブルは、ダイバータの内外でのトランスポーターの動きに応じて伸縮します。本報告では、ダイバータ内でのプラズマパラメータ測定の原動力となった物理現象とiDIPPシステムの設計の詳細について議論する。

A custom motor controlled probe system has been designed to make spatially resolved measurements of temperature, density, flow, and plasma potential in the C-2W inner divertors. Measurements in the inner divertors, which have a 1.7 m radius and are located on either end of the confinement vessel, are critical in order to gauge exactly how local settings affect the plasma conditions, confinement, and stability in the field-reversed configuration core. The inner Divertor Insertable Probe Platform (iDIPP) system consists of a custom motor controlled linear rack and pinion transporter that has a 1.9 m travel length in order to reach the center of the divertor. Mounted to the end of the transporter is a 1 m long segmented probe shaft made of individually floating stainless steel rings to prevent shorting out the electrode plates, which are biased up to 5 kV/m. A variety of interchangeable probe tips, including a triple Langmuir probe, a baffled probe, and a Gundestrup probe, can plug into the end of the probe shaft. Custom UHV coiled cabling comprised of 9 shielded conductors expands/retracts with the motion of the transporter in/out of the divertor. The physics motivating plasma parameter measurements in the inner divertors and the details of the design of the iDIPP system will be discussed.