На токамаке Т-15МД планируется оборудование гиротронного комплекса для дополнительного нагрева плазмы и неиндукционного поддержания тока, а также для предварительной ионизации газа на начальной стадии разряда. Безопасная и надёжная эксплуатация гиротронов требует применения эффективных мер защиты не только от их микроволнового излучения, но и от их рентгеновского излучения. В статье приведены результаты измерения рентгеновского излучения при работе гиротрона с частотой 82,6 ГГц в рабочем режиме с длительностью до 1 с при мощности до 1 МВт. Для регистрации спектров рентгеновского излучения используются сцинтилляционные детекторы NaI(Tl) и LaBr3(Се). Проведённый спектрометрический анализ в режиме работы гиротрона с ускоряющим напряжением до 47,6 кВ показал непрерывное распределение рентгеновского излучения по энергии с максимумом в диапазоне 15-20 кэВ. В стандартных режимах работы максимальная интенсивность излучения наблюдается около коллектора, вблизи окна вывода микроволнового излучения, а также в нижней части гиротрона. Установка защитных свинцовых экранов (с толщиной до 4 мм), закрывающих всю зону коллектора и область выходного окна микроволнового тракта, обеспечивает эффективную экранировку рентгеновского излучения.

На английском языке
X-ray radiation of 82.6 GHz gyrotron on tokamak T-15MD
Savrukhin P.V., Shestakov E.A., Tepikin V.I., Lisovoy P.D., Khramenkov A.V., Roy I.N. and Pimenov I.S.

Installation of the gyrotron complex is planned on the T-15MD tokamak for additional plasma heating and non-inductive current drive, as well as for preliminary gas breakdown at the initial stage of the discharge. Safe and reliable operation of gyrotrons requires effective protection measures not only from microwave radiation, but also from x-ray radiation generated by gyrotrons. The article presents results of the x-ray radiation measurements when operating the 82.6 GHz gyrotron (power of up to 1 MW, pulse 1 second). NaI(Tl) and LaBr3(Ce) scintillation detectors are used for the x-ray measurements. The spectrometric analysis carried out in the gyrotron operating mode with an accelerating voltage up to U=47,6 kV showed a continuous energy distribution of X-ray radiation with a maximum in the range of 15-20 keV. In default operating modes, the maximum radiation intensity is observed near the collector, gyrotron transmission line, and in the lower part of the gyrotron. Installation of protective lead screens (up to 4 mm thick), covering the entire collector area and the area of the output window of the microwave path, provides effective shielding from the x-ray radiation.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_09_774