Caracterización de los plasmas de TJ-II y sus poblaciones supratérmicas con diagnósticos de rayos x

Abstract

En esta memoria se presentan el diseño y la construcción de dos diagnósticos basados en la detección de los rayos x emitidos por los plasmas del estelarátor TJ-II: uno de tomografía con 80 canales y otro de espectroscopía de baja resolución. Su explotación científica ha consistido en la caracterización de las poblaciones electrónicas de los plasmas de TJ-II calentados con microondas (ECRH) y con haces de hidrógeno de alta energía (NBI).Se han caracterizado tres poblaciones distintas de electrones: a) Población térmica o maxwelliana: temperaturas de 0.2 a 1.5 keV. Se ha determinado: la evolución temporal de la distribución espacial de la emisividad, la localización experimental de las islas magnéticas asociadas a la superficie racional 4/2 y los perfiles radiales de la Zeff y de la densidad electrónica (usando el código IONEQ). b) Población supratérmica de bajas energía característica, hasta 4 keV. Se ha determinado: que su energía característica y su número son función inversa de la densidad electrónica, que está compuesta mayoritariamente pon electrones atrapados en los rizados del campo magnético con tiempos de confinamiento < 1 ms y que su escape (pérdidas convectivas) es asimétrico toroidalmente y puede constituir un sumidero de energía relevante en TJ-II. c) Población supratérmica de alta energía característica, hasta 80 keV. Se ha determinado: que su energía característica y su número son función inversa de la densidad electrónica, que mayoritariamente son electrones circulantes con tiempos de confinamiento muy largos, 50 ms y que tienden a localizarse en las proximidades de las cadenas de islas y pueden alterar la distribución radial del estado de carga de las impurezas.