p291. شبيه‌سازي پراكندگي تامسون غيرتجمعي ليزر به عنوان يكي از ابزارهاي تشخيصي براي محاسبه‌ي دما در پلاسمايي با مشخصات پلاسماي توكامك ايتر

Simulation of Laser Non-Collective Thomson Scattering as a Diagnostic Tool to Obtain Temperature in a Plasma with ITER’s Parameters

پراكندگي تامسون يكي از دقيق‌ترين روش‌هاي تشخيصي در پلاسما است و تنها روشي است كه مي‌تواند پروفايل‌هاي پلاسما همچون دما و چگالي را به طور همزمان بدهد. طراحي‌هاي لازم براي استفاده از اين روش تشخيصي در توكامك ايتر در نواحي لبه، مغز و دايورتر صورت گرفته است.در اين مقاله با استفاده از كد ذره در جعبه‌ي 2D/3V اگزوپيك، پراكندگي تامسون غيرتجمعي حاصل از برهم كنش ليزر را با پلاسمايي كه چگالي، ميدان مغناطيسي ودماي آن به ترتيب n_e=3.00×10^13 cm^(-3) ،B_z=5.3 T و T_e=1000 eV مشابه با پلاسماي لبه در ايتر است شبيه‌سازي مي‌كنيم. به اين منظور از ليزر قطبيده‌اي استفاده مي‌كنيم كه طول‌موج، شدت و FWHM آن به ترتيب برابر است باI_i0=5.00×10^12 W/cm^2، λ_i0=0.8 μm و FWHM=50.00 fs. نتايج نشان مي‌دهد كه دماي پيش‌بيني شده T_e=962.0236 eV است كه در توافق خوبي با مقدار واقعي آن به سر مي‌برد. به اين ترتيب توانايي روش ذره در جعبه كه براساس رفتار آماري سيستم محاسبات را انجام مي‌‌دهد در شبيه‌سازي پراكندگي تامسون غيرتجمعي كه به رفتار تك تك ذرات موجود در پلاسما بستگي دارد و مستقل از رفتار آماري آن است نيز تأييد مي‌شود.

Thomson scattering (TS) is one of the most accurate diagnostic tools and is the only method which obtains detailed profiles of plasma parameters like density and temperature simultaneously. It is designed to employ in the edge, core plasma as well as the divertor region in ITER. Non-collective TS of a laser light from a plasma with density, magnetic field and temperature of n_e=3.00×10^13 cm^(-3), B_z=5.3 T and T_e=1000 eV respectively same as ITER’s edge plasma is simulated using 2D/3V Particle in Cell (PIC) code, XOOPIC. In this way, a laser with wavelength, intensity, and FWHM of λ_i0=0.8 μm, I_i0=5.00×10^12 W/cm^2 and FWHM=50.00 fs, respectively has been used. Results show that the predicted temperature is T_e=962.0236 eV which is in an acceptable agreement with its real value. As well, the PIC ability that is a statistical method to simulate the non-collective TS as a single-particle and non-statistical effect is verified.