Design of multichord soft x-ray detection arrays for the Uragan-2M stellarator

Abstract

Two miniature pinhole camera arrays for spatially and temporally resolved measurements of soft X-ray emission have been designed for the Uragan-2M stellarator. The power of soft X-ray filtered by different filters has been calculated numerically in order to optimize applicability of two foils temperature measurement technique. In the initial operation, a Be foil with a thickness of 10 μm and Al filter of 3 μm have been chosen to test signal strength and to test two foils temperature measurement technique. SXR photodiodes photocurrent amplifiers with bandwidth up to 5MHz have been designed for signal amplification. Digitizers with 12 bit resolution and sampling rate up to 8 MS/s have been tested for SXR data acquisition.

Два миниатюрных датчика для измерения временного поведения и пространственного распределения излучения мягкого рентгена были спроектированы для стелларатора Ураган-2М. Мощность мягкого рентгена, проходящего через различные фильтры, была рассчитана численно с целью оптимизации применимости техники измерения температуры плазмы, базирующейся на двух фольгах. В начальных экспериментах для тестирования величины сигнала мягкого рентгена и проверки техники двух фольг были выбраны 10 мкм-бериллиевая и 3 мкм-алюминиевая фольги. Были разработаны усилители фототока фотодиода мягкого рентгена с частотной полосой до 5 МГц. Аналогово-цифровые преобразователи с разрешением 12 бит и частотой оцифровки до 8 МГц были протестированы для их применения в диагностике мягкого рентгена.

Два мініатюрних датчики для виміру тимчасового поводження й просторового розподілу випромінювання м'якого рентгена були спроектовані для стелларатора Ураган-2М. Потужність м'якого рентгена, що проходить через різні фільтри, була розрахована чисельно з метою оптимізації застосовності техніки виміру температури плазми, базованої на двох фольгах. У початкових експериментах для тестування величини сигналу м'якого рентгена й перевірки техніки двох фольг було обрано 10 мкм-берилієву і 3 мкм-алюмінієву фольги. Було розроблено підсилювачі фотоструму фотодіода м'якого рентгена із частотною смугою до 5 МГц. Аналогово-цифрові перетворювачі з розділенням 12 біт і частотою оцифровки до 8 МГц були протестовані для їхнього застосування в діагностиці м'якого рентгена.