Study of the Method of Photon Neutralization of Powerful Beams of Negative Ions at the Budker Institute of Nuclear Physics

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A short review of the studies carried out at the Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences (BINP SB RAS) on the photon neutralization of the beams of negative ions is presented. The principal distinctive feature of the presented approach consists in the nonresonant accumulation of photons in a limited space. Their confinement is based on the adiabatic motion of photons in a system of concave mirrors, which is insensitive to the quality of the injected radiation. An analysis is carried out of the possibility of using the neutralizer based on such a nonresonant photon trap in large-scale installations such as ITER and TRT, and a future experiment is described on the photon neutralization using a beam of negative hydrogen ions with energy up to 130 keV and a current of about 10 mA.

About the authors

S. S. Popov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Author for correspondence.
Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

M. G. Atlukhanov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

A. V. Burdakov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State Technical University

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630073

A. A. Ivanov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090

V. V. Kurkuchekov

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

A. L. Sanin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

D. I. Skovorodin

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

Y. A. Trunev

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

I. V. Shikhovtsev

Budker Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: s.s.popov@inp.nsk.su
Russian Federation, Novosibirsk, 630090; Novosibirsk, 630090

References

  1. Hemsworth R., Decamps H., Graceffa J., Schunke B., Tanaka M., Dremel M., Tanga A., De Esch H.P.L., Geli F., Milnes J., Inoue T., Marcuzzi D., Sonato P. and Zaccaria P. // Nucl. Fusion. 2009. V. 49. P. 045006. doi: 10.1088/0029—5515/49/4/045006
  2. Dimov G. I., Roslyakov G. V. // Nucl. Fusion. 1975. V. 15 P. 551. doi: 10.1088/0029-5515/15/3/021.
  3. Branscomb L. M., Smith S. J. // Phys. Rev. Lett. 1955. V. 98. P. 1028.
  4. Smith S. J., Burch D. S. // Phys. Rev. Lett. 1959. V. 2. P. 165.
  5. Frolov A. M. // J. Phys. B: Atomic Mol. Opt. Phys. 2004. V. 37. P. 853.
  6. Hemsworth R. S., Boilson D. // AIP Conference Proceed. 2017. V. 1869. P. 060001. doi: 10.1063/1.4995788.
  7. Fink J. H., Frank A. M. Photodetachment of electrons from negative ions in a 200 keV deuterium beam source. Lawrence Livermore Natl. Lab., 1975. UCRL-16844.
  8. Vanek V., Hursman T., Copeland D., Goebel D. // Proc. 3rd Int. Symp. Production and Neutralization of Negative Ions and Beams, Brookhaven, 1983. P. 568.
  9. Chaibi W., Blondel C., Cabaret L., Delsart C., Drag C., Simonin A. // AIP Confer. Proceed. 2009. V. 1097. P. 385.
  10. Kovari M., Crowley B. // Fusion Engineer. Design. 2010. V. 85. P. 745.
  11. Simonin A. Jocelyn Achard, Achkasov K., Bechu S., Baudouin C., Baulaigue O., Blondel C., Boeuf J. P., Bresteau D., Cartry G., Chaibi W., Drag C., H.P.L. de Esch, Fiorucci D., Fubiani G., Furno I., Futtersack R., Garibaldi P., Gicquel A., Grand C., Guittienne Ph., Hagelaar G., Howling A., Jacquier R., Kirkpatrick M. J., Lemoine D., Lepetit B., Minea T., Odic E., Revel A., Soliman B. A. and Teste1 P. // Nucl. Fusion 2015. V. 55. P. 123020. doi: 10.1088/0029-5515/55/12/123020.
  12. Fiorucci D., Feng J., Pichot M., Chaibi W. // AIP Confer. Proc. 2015. V. 1655. P. 050010. doi: 10.1063/1.4916467.
  13. Fiorucci D., Fassina A. // European Phys. J. D. 2022. V. 76. P. 141. doi: 10.1140/epjd/s10053-022-00457-9.
  14. https://www.ipgphotonics.com/ru/products/lasers/nepreryvnye-lazery-vysokoy-moshchnosti [seriya-yls].
  15. Popov S. S., Atlukhanov M. G., Burdakov A. V. & Ushkova M. Yu. // Opt. Spectrosc. 2016. V. 121. P. 160. doi: 10.1134/S0030400X16070183.
  16. Оптика и спектроскопия, 2016. Т. 121. № 1. С. 172—176.
  17. Popov S. S., Atlukhanov M. Yu., Burdakov A V. and Ushkova M. Yu. // Laser Phys. 2018. V. 28. P. 096201. doi: 10.1088/1555-6611/aacb54.
  18. Popov S. S., Atlukhanov M. G., Burdakov A. V., Ivanov A. A., Kasatov A. A., Kolmogorov A. V., Vakhrushev R. V., Ushkova M. Yu., Smirnov A. and Dunaevsky A. // Nucl. Fusion. 2018. V. 58. P. 096016. doi: 10.1088/1741-4326/aacb02.
  19. Popov S. S., Atlukhanov M. G., Burdakov A. V., Ivanov A. A., Kolmogorov A. V., Ushkova M. Yu., Vakhrushev R. V. // AIP Confer. Proc. 21. 2018. P. 2011. P. 060005. doi: 10.1063/1.5053334.
  20. Бельченко Ю. И., Бурдаков А. В., Давыденко В. И., Горбовский А. И., Емелев И. С., Иванов А. А., Санин А. Л., Сотников О. З. // Физика плазмы. 2021. T. 47. С. 1031. doi: 10.31857/S0367292121110135.
  21. Belchenko Y. I., Davydenko V. I., Derevyankin G. E., Dimov G. I., Dudnikov V. G., Morosov I. I., Roslyakov G. V., Schabalin A. L. // Rev. Sci. Instrum. 1990. V. 61. P. 378.
  22. Sanin A., Belchenko Yu., Ivanov A., Gmyrya A. // Rev. Sci. Instrum. 2019. V. 90. P. 123314. doi: 10.1063/1.5128590.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».