Введение к работе
, тгций
Актуальность темы.
Работа посвящена актуальной задаче разработки и применения этодов реконструктивной томографии в диагностике ісокотемпературной плазмы на установках токамак. Задача эздания энергетического термоядерного реактора требует этального изучения тонких процессов, происходящих внутри разменного шнура и определяющих равновесие, устойчивость и тательность разряда в токамаке. Большинство методов диагностики шзмы являются косвенными и в математическом плане приводят к эшению обратных задач, которые оказываются некорректно ставленными. Решение таких задач проводится с использованием этодов регуляризации и привлечением дополнительной априорной іформации о поведении плазменного объекта. Задача ^становления локальных пространственных распределений фаметров плазмы по данным интегральных хордовых наблюдений зляется задачей реконструктивной томографии. Методы томографии жользуются для восстановления распределений электронной ютности и температуры плазмы, интенсивности рентгеновского и ітического излучения, полной мощности радиационных потерь, іспределения полоидальных магнитных полей и плотности тока, щако задачи реконструктивной томографии в диагностике плазмы жамака отличаются по своей постановке от хорошо исследованных ідач медицинской томографии:
1) томография плазмы токамака есть задача с существенно
іполннм набором экспериментальных данных, объем которых может
ірьироваться в ходе эксперимента;
2) восстановленные пространственные распределения
іраметров плазмы не являются произвольными, а должны
[овлетворять разнообразным физическим требованиям;
3) специализированные алгоритмы томографии в токамаке
1лжны являться гибким инструментом, учитывающим конкретные
:обенности постановки эксперимента и использующим все
'полнительные возможности регуляризации вычислительной
процедуры.
Поэтому разработка и применение проблемно-ориентированны: алгоритмов плазменной томографии является актуальной и важно; задачей. Целью диссертации является разработка численных методо; малоракурсной томографии на установках токамак, обеспечивающи оптимальное соотношение в использовании экспериментальной ; априорной информации об объекте.
Научная новизна.
1. Впервые рассмотрена задача малоракурсной томографи
плазмы токамака в обобщенной пространственно-временно:
постановке.
2. Предложен способ восстановления пространственны
распределений параметров плазмы в токамаке путем разложени
решения в окрестности типичного физически обоснованного базовог
распределения.
3. Впервые решена нелинейная обратная задача плазменно
эллипсометрии в токамаке.
Автор выносит на защиту:
-
численный метод малоракурсной томографии в токамаке использующий условие непрерывности восстанавливаемого образа е времени.
-
Алгоритмы восстановления электронной плотности плазмы полной мощности радиационных потерь, интенсивное! рентгеновского излучения и электронной температуры плазмы токамаке круглого и некруглого сечения.
-
Алгоритмы восстановления полоидального магнитного поля токамаке в линейной и нелинейной постановке, позволяюсь учитывать специальную априорную информацию о поведении решения.
Практическая ценность. Разработанные алгоритмы и програш используются для томографической обработки экспериментальнь данных на установках токамак Института атомной энерп им.М.В.Курчатова в течение 10 лет.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы [1-32].
Апробация. Результаты диссертации докладывались на 1,111,1V Зсесоюзном симпозиуме по вычислительной томографии, X и XVIII ївропейской конференции по термоядерному синтезу и физике ълазмы, на XX Международной конференции по явлениям в юнизованных газах, на II,III,V Всесоюзном совещании по іиагностике высокотемпературной плазмы, на Совещании технического комитета МАГАТЭ (Нагоя, 1990), на Всесоюзных сонференциях по УТС и физике плазмы в Звенигороде, на Международной конференции по некорректно поставленным задачам в эстественных науках (Москва, 1991), на семинарах факультета ВМиК ГУ им. М.В.Ломоносова и ИАЭ им. И.В.Курчатова.
Структура диссертации, диссертация состоит из введения, ррёх глав, заключения и списка цитированной литературы. Объём дассертации - 198 страниц, включая 83 рисунка, 1 таблицу и іиблиографию из 86 наименований.
