Aplikace segmentovaných polovodičových detektorů pro diagnostiku ubíhajících elektronů

Abstract

Při plazmatickém výboji v tokamacích může být část elektronů urychlena k relativistickým rychlostem. Tyto, takzvané ubíhající elektrony (RE), mohou poškodit části komory vystavené plazmatu a přilehlou diagnostiku. U velkých zařízení jako je právě budovaný tokamak ITER, by mohlo být takovéto poškození fatální. Polovodičové detektory jsou široce používány ve fyzice vysokých energií jako dráhové detektory. Tento typ detektorů by mohl být novým typem diagnostiky RE. PH32 vyčítací čip pro polovodičové detektory je vyvíjen Centrem aplikované fyziky a pokročilých detekčních systémů na FJFI, ČVUT. Stripový detektor na bázi tohoto čipu byl použit k přímé diagnostice ubíhajících elektronů uvnitř komory. Naměřená data byla porovnána s existujícími diagnostikami. Ve většině případů odpovídají data polovodičového detektoru měření tvrdého rentgenového záření (HXR). V ostatních případech byl rozdíl diskutován.

During plasma discharge in tokamaks, part of electrons can be accelerated to relativistic velocities. These so-called runaway elections (RE) can cause severe damage to plasma-facing components or adjacent diagnostics. This damage can be critical for the operation of large devices such as currently developed tokamak ITER. Semiconductor detectors are widely used in high energy physics as particle tracking detectors. This type of detector can be a new form of RE diagnostics. Readout chip for semiconductor detectors PH32 is being developed by the Center of Applied Physics and Advanced Detection Systems, FNSPE, CTU. Strip detector based on this chip has been used as an in-vessel diagnostic for direct detection of runaway electrons. Measured data were compared with existing diagnostics. In most cases data from semiconductor detector match hard X-ray (HXR) measurements. In other cases, additional dependencies are discussed.