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Simulation of the neutron rate in ASDEX Upgrade H-mode discharges

机译：ASDEX升级H型放电中子速率的模拟

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摘要

The neutron rate is a direct indicator of the fusion performance in tokamaks. However, the accuracy of the measurement is limited by the wide range, covering several orders of magnitude, and by the delicate absolute calibration procedure. Moreover, a mere neutron counter does not distinguish between thermonuclear, beam-plasma and beam-beam fusion reactions. In this work we aim to use Monte Carlo simulations of the NBI deposition to improve our physics understanding of the correlation of the neutron yield with global plasma parameters. The modelling shows the beam-plasma reactions to be the main contribution to the neutron rate for P_(nbi) ＞ 5 MW. The comparison between experimental data and measurements allows the identification of systematic calibration factors for different calibration phases over several years of acquisition. The quality of the kinetic profile measurements is shown to play an important role in reducing the scatter of the simulated neutron rate around the measured value. The sensitivity to Z_(eff) and to possible fast ion diffusion is investigated. Using an existing formula for the density dependence of Z_(eff) the agreement between theoretical prediction and experimental measurements is considerably improved. Finally we derive a scaling law for the measured neutron rate in ASDEX Upgrade H-mode discharges depending on global parameters, in excellent agreement with a simple physics derivation for beam-plasma neutrons.
机译：中子速率是托卡马克聚变性能的直接指标。但是，测量精度受到范围覆盖几个数量级的宽范围以及精密的绝对校准程序的限制。此外，仅中子计数器不能区分热核反应，束等离子体反应和束束聚变反应。在这项工作中，我们旨在使用NBI沉积的蒙特卡罗模拟来提高我们对中子产率与整体等离子体参数之间的相关性的物理学理解。模拟表明，束流等离子体反应是P_（nbi）＞ 5 MW对中子速率的主要贡献。实验数据和测量值之间的比较允许在采集的几年中针对不同的校准阶段识别系统的校准因子。动力学轮廓测量的质量在减少模拟中子速率在测量值附近的散射中起着重要作用。研究了对Z_（eff）和可能的快速离子扩散的敏感性。使用现有的Z_（eff）密度依赖性公式，可以大大改善理论预测与实验测量之间的一致性。最后，我们根据整体参数得出了ASDEX升级H型放电中测得的中子速率的定标律，这与束流等离子的简单物理推导极为吻合。

著录项

  • 来源
    《Nuclear fusion》 |2013年第6期|063027.1-063027.7|共7页
  • 作者

    G. Tardini; C. Hoehbauer; R. Fischer; R. Neu;

  • 作者单位

    Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik, EURATOM Association, Boltzmannstrasse 2, 85748 Garching, Germany;

    Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik, EURATOM Association, Boltzmannstrasse 2, 85748 Garching, Germany;

    Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik, EURATOM Association, Boltzmannstrasse 2, 85748 Garching, Germany;

    Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik, EURATOM Association, Boltzmannstrasse 2, 85748 Garching, Germany;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
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  • 正文语种 eng
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