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The ASDEX Upgrade Broadband Microwave Reflectometry System

António Guilherme Pereira Ehrhardt Gonçalves Silva


Resumo

Este trabalho descreve em detalhe o desenho e implementação do sistema de reflectometria de banda larga para o Tokamak ASDEX Upgrade. Foram tomados como objectivos a atingir, a medida automática de perfis de densidade e suas flutuações desde a região periférica da coluna de plasma até ao centro da mesma, com elevada resolução temporal (< 50 μs) e espacial (< 5 mm). Contribuir para a compreenssão de diversos fenóomenos ligados ao transporte de partículas no plasma e testar algumas das soluções que permitam o uso da reflectometria como um diagnóstico de rotina nas futuras gerações de máquinas de fusão nuclear. Optou-se pela técnica de FM de banda larga por ser a que garante de uma forma mais eficaz os requisitos de elevada resolução temporal e espacial. Com uma gama de frequências de 16 a 100 GHz o sistema cobre as densidades de 0.3×1019 a 6.76×1019 m−3 na zona de elevado campo magnético (HFS) e de 0.3×1019 a 12.2×1019 m−3 na zona de baixo campo magnéetico (LFS), num total de 11 canais. O recurso a geradores de estado sólido, associados a conjuntos de multiplicadores de frequência activos e passivos permitiu localizar todos os componentes de emissão e recepção junto (< 2 m) à máquina. Estes geradores permitem variar toda a sua gama de frequências em tempos na ordem de 20 μs, quando actuados por um amplificador de desenho especifico. Foram realizadas um conjunto de medidas com plasma e sem plasma para avaliar o desempenho operacional do sistema e a sua capacidade para contribuir para a realizaçãao de estudos de física em plasmas de fusão.

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