First measurements of line electron density in Uragan-2M plasmas via 140 GHz heterodyne interferometer

Abstract

Commissioned a microwave 2 mm (140 GHz) superheterodyne interferometer, which allows to start the measurement of linear (average over the length of the chord passing through the plasma) of the electron density at the Uragan-2M torsatron. Compared with the previously used 8 mm interferometer, this diagnosis will significantly expand the limits of measurement. It is now possible to measure the plasma density up to the 2.43∙10²⁰ m⁻³. New receiving and transmitting waveguide line provided a significant reduction in attenuation of the microwave radiation introduced into the plasma. It ensures that the value of the minimum measured density does not exceed 1.5∙10¹⁶ m⁻³. It is shown that a high signal-to-noise ratio and the temporal efficiency of the detection system allowed to measure the quasi-coherent plasma fluctuations in the range of 3…20 kHz.

На торсатроне Ураган-2М введён в эксплуатацию микроволновый 2 мм (140 ГГц) супергетеродинный интерферометр, позволяющий начать измерения линейной (средней по длине хорды, проходящей через плазму) плотности электронов. По сравнению с ранее применяемым 8 мм интерферометром данная диагностика позволила существенно расширить пределы измерений. В настоящее время стало возможным измерять плотность плазмы до величины 2,43∙10²⁰ м⁻³. Новая приемно-передающая волноводная линия обеспечила значительное уменьшение затухания микроволнового излучения, вводимого в плазму. Это дало возможность добиться того, что величина минимальной измеряемой плотности не превышает 1,5∙10¹⁶ м⁻³. Показано, что высокое отношение сигнал-шум и временное быстродействие приёмной системы позволили измерить квазикогерентные флуктуации плазмы в диапазоне 3…20 кГц.

На торсатроні Ураган-2М введений в експлуатацію мікрохвильовий 2 мм (140 ГГц) супергетеродинний інтерферометр, що дозволяє почати вимірювання лінійної (середньої по довжині хорди, що проходить через плазму) густини електронів. У порівнянні з раніше застосовуваним 8 мм інтерферометром ця діагностика дозволила істотно розширити межі вимірювань. В даний час стало можливим вимірювати густину плазми до величини 2,43∙10²⁰ м⁻³. Нова приймально-передавальна хвильопровідна лінія забезпечила значне зменшення затухання мікрохвильового випромінювання, що вводиться в плазму. Це дало можливість домогтися того, що величина мінімальної вимірюваної густини не перевищує 1,5∙10¹⁶ м⁻³. Показано, що високе відношення сигнал-шум і часова швидкодія приймальної системи дозволили вимірювати квазікогерентні флуктуації плазми в діапазоні 3…20 кГц.