- Разработка и абсолютная калибровка анализаторов нейтральных частиц для измерения потоков атомов водорода, дейтерия, трития и гелия в тепловом и сверхтепловом диапазонах энергии, способных работать в условиях интенсивного нейтронного и гамма- излучения.
- Проведение экспериментов и модельных расчетов по исследованию механизмов нейтрализации ионов водорода сверхтеплового диапазона энергии в плазме на установке JT-60U (Япония).
- Исследование эффективности ВЧ-нагрева малой добавки ионов водорода на установке JT-60U. Определение основного канала потерь быстрых ионов, ускоренных ВЧ-нагревом.
- Исследование эффективности удержания тритонов, рождающихся в термоядерной реакции d(d,n)t, в режимах мощного нагрева плазмы с помощью нейтральных дейтериевых пучков на установке JET (Великобритания).
- Исследование изотопного состава дейтериево-водородной плазмы на установке JET. Изучение переноса ионов трития в плазме в экспериментах с импульсным газовым напуском трития в плазму.
- Разработка концептуального проекта диагностики плазмы по потокам нейтральных атомов в тепловом и сверхтепловом диапазонах энергии для международного термоядерного реактора ITER (Франция).
[2]. V.I.Afanasjev, A.B.Izvozchikov, A.A.Korotkov and A.V.Khudoleev. Prospects of Fast Alpha-Particle Diagnostics by the Low Energy Helium Atomic Beam, - ITER Diagnostics Meeting, - ITER-IL-PH-79510, 1989.
[3]. V.I.Afanasiev, A.B.Izvozchikov, A.A.Kislyakov. Ion component diagnostics on ITER by means of atomic beams, - ITER Diagnostics Meeting, - ITER-IL-PH-07-0-27, 1989.
[4]. V.I.Afanasiev, A.A.Basalaev, A.B.Izvozchikov, A.A.Kislyakov, K.O.Lozskin and M.N.Panov. The possibilities active neutral particle diagnostics of the fast fusion products in ITER, - ITER Diagnostics Meeting, - ITER-IL-PH-79510, 1989.
[5]. A.V.Khudoleev, V.I.Afanasyev, S.Corti, A.Gondhalekar, A.Maas and M.Petrov. Measurements of MeV Energy ICRF Driven Minority Ions in JET, 19th EPS Conf. on Control. Fusion and Pl. Heating, Innsbruck, 1992, vol. I. - p.151-155.
[6]. A.V.Khudoleev, V.I.Afanasyev, S.Corti, A.Gondhalekar, A.Maas and M.Petrov, Measurements of MeV Hydrogen Minority Ions in JET. - EPS Top. Conf. on Radiofrequency Heating and Current Drive of Fusion Devices, vol. 16E, 1992. -pp. 117-120.
[7]. M.P.Petrov, V.I.Afanasyev, S.Corti, A.Gondhalekar, A.V.Khudoleev, A.A.Korotkov and A.C.Maas. Neutrаl Particle Analysis in the MeV Range in JET, - 19th EPS Conf. on Control. Fusion and Pl. Physics, vol. 16C(II), 1992. -pp.1031-1034.
[8]. V.Afanasiev, A.Kislyakov, M.Mironov, M.Petrov, S.Petrov, M.Turnianskky, A.Khudoleev and F.Chernyshev. Proposals on the Neutral Particle Diagnostics for ITER, - ITER Meeting on Generics Access for Diagnostics, Garching, 1994. -IP58 94-06-16F.
[9]. Y.Kusama, K.Tobita, T.Nishitani, K.Tani, K.Nagashima, M.Nemoto, S.Petrov, V.I.Afanasiev, Y.Koide, A.Morioka, M.Hoek and K.Ishigusa. The effect of toroidal ripple on fast ion loss in JT-60U, 15th Int. Conf. on Pl. Physics and Control. Nucl. Fusion Research, Seville, 1994. - IAEA-CN-60/A-2IV-5.
[10]. Y.Kusama, V.I.Afanassiev, S.Ya.Petrov, M.Nemoto, H.Kimura, A.Morioka, M.Satoh, Y.Tsukahara, M.Saigusa, T.Kondoh, S.Moriyama, T.Fujii, S.S.Kozlovskij, A.I.Kislyakov, M.P.Petrov, T.Nishitani and K.Ushigusa. Direct measurement of MeV-range atomic hydrogen using a charge-exchange neutral particle analyzer in ICRF-heated JT-60U plasmas, JAERI-Research 94-036, 1994. – 24c.
[11]. Y.Kusama, M.Nemoto, M.Satoh, Y.Tsukahara, K.Tobita, H.Takeuchi, V.I.Afanassiev, S.S.Kozlovskij, A.I.Kislyakov, S.Ya.Petrov and M.P.Petrov. Charge-exchange neutral particle measurement in MeV energy range // Review of Scientific Instruments, 66(1), 1995. – c. 339-341.
[12]. V.I.Afanassiev, Y.Kusama, M.Nemoto, T.Nishitani, S.S.Kozlovskij, S.Ya.Petrov, M.Satoh, A.Morioka, Y.Tsukahara, T.Kondoh, H.Kimura, K.Hamamatsu, S.Moriyama, M.Saigusa, T.Fujii. Measurement of atomic hydrogen fluxes in Mev-energy range in ICRF-heated JT-60U plasmas, - 22nd Europ. Phys. Society Conf. on Contr. Fusion and Pl. Phys., Bournemouth, 1995, v.19C(II), - p.57-60.
[13]. H.Kimura, O.Naito, M.Saigusa, S.Ide, M.Nemoto, Y.Ikeda, S.Moriyama, T.Kondoh, T.Fujii, M.Seki, Y.Kusama, V.I.Afanassiev, A.A.Tuccillo, S.Podda, Y.Fang, K.Ushigusa, Y.Kamada, S.Ishida, Y.Neyatani, K.Kamamatsu and K.Tobita. Recent Results on Radio Frequency Experiments in JT-60U, - 11th Topical Conf. on radio frequency Power in Plasmas, AIP Conf. Proceedigs, 1995. - p. 81-89.
[14]. Y.Kusama, M.Nemoto, V.I.Afanassiev, S.S.Kozlovskij, S.Ya.Petrov, M.Satoh, Y.Tsukahara, A.I.Kislyakov, M.P.Petrov. Neutral particle analyzer with energy range up to 4 MeV for both alpha particles and protons. - 7th Int. Toki Cof. on Pl. Phys. and Control. Nucl. Fusion, 1996. - D-2-P2-58.
[15]. M.I.Mironov, V.I.Afanassiev and A.V.Khudoleev, Possibility of Using Li+ Fraction of Lithium Beam for Fusion Alpha-Particle Diagnostics. - 23d EPS Conf. on Control. Fusion and Pl. Phys., vol. 20C (III), 1996. - pp.1043-1046.
[16]. A.V. Khudoleev, V.I. Afanassiev and M.I. Mironov, He+ Halo Formation during Neutral Beam Injection into Magnetically Confined Plasma. - 23d EPS Conf. on Control. Fusion and Pl. Phys., vol. 20C (III) , 1996. - pp.1039-1042.
[17]. H.Kimura, S.Moriyama, M.Saigusa, T.Fujii, K.Kamamatsu, S.Ishida, Y.Kamada, T.Kondoh, M.Nemoto, Y.Neyatani, K.Tobita, V.I.Afanassiev, C.Z.Cheng and G.Y.Fu. ICRF Heating and TAE Modes in Reactor-Relevant JT-60U Discharges, - IAEA Energy Conf., 1996.
[18]. M.Saigusa, Y.Kusama, T.Ozeki, H.Kimura, T.Fujita, S.Moriyama, T.Fujii, M.Azumi, V.I.Afanassiev, Y.Neyatani, G.Y.Fu and C.Z.Cheng. Effect of shear in toroidal rotation on toroidicity-induced Alfven eigen mode // Nuclear Fusion, 1997. – p.1559.
[19]. M.Nemoto, Y.Kusama, V.I.Afanassiev, K.Kamamatsu, H.Kimura, T.Fujii and S.Moriyama. Ion heating in MeV energy range with higher harmonic ICRF wave on JT-60U // Pl. Phys. and Control. Fusion, 39, 1997. – p.1599.
[20]. Y.Kusama, M.Nemoto, V.I.Afanassiev, S.S.Kozlovskij, M.Satoh, A.Morioka, Y.Tsukahara, A.I.Kislyakov, M.P.Petrov, H.Takeuchi. Neutral particle analyzer with energy range up to 4 MeV for both alpha particles and protons // Fusion Engineering and Design, 1997. - p.34-37.
[21]. С.С.Козловский, В.И.Минеев, В.В.Гребенщиков, А.В.Худолеев, В.И.Афанасьев и Ф.И.Гарсия. Сцинтилляционный детектор для регистрации частиц в диапазоне энергий 0.1-4МэВ с низкой чувстви-тельностью к нейтронному и гамма излучению. – 9-е Совещание по Диагностике Высокотемпературной Плазмы, С.-Петербург, 1997.
[22]. А.В.Худолеев, В.И.Афанасьев, Ф.В.Чернышев, Возможности контроля изотопного состава плотной плазмы по потокам атомов перезарядки. 9-е Совещание по Диагностике Высокотемпературной Плазмы, С.-Петербург, 1997.
[23]. A.V.Khudoleev, V.I.Afanassiev, A.I.Kislyakov. The Neutral Particle Analysis System for D-T Plasma Composition Control in ITER, - ITER Report, 1997.
[24]. V.I.Afanassiev, Y.Kusama, M.Nemoto, T.Kondoh, S.S.Kozlovskij, S.Ya.Petrov, M.Satoh, A.Morioka, Y.Tsukahara, T.Nishitani, H.Kimura, K.Hamamatsu, S.Moriyama, M.Saigusa, T.Fujii. Neutral particle analysis in MeV energy range and relative role of He+ and C5+ ions in fast proton neutralization in ICRF and combined ICRF/NBI-heated JT-60U plasmas // Plasma Physics and Control. Fusion, 39, 1997. - pp.1509-1524.
[25]. В. И. Афанасьев, А. Б. Извозчиков, С. Я. Петров и Ф. В. Чернышев. Влияние массового разрешения многоканального атомного анализатора на определение изотопного состава водородной плазмы // Журнал технической физики, том 67, № 4, 1997. - с.13-18.
[26]. F. V. Tchernyshev, V. I. Afanassiev, Y. Kusama et al, Experimental Scaling for Fast Ion Temperature during Ion Cyclotron Heating in JT-60U. - Review of JT-60U Experimental Results in 1997, JAERI-Research 98-039, 1998. - pp. 89-92.
[27]. А.В.Худолеев, В.И.Афанасьев, А.И.Кисляков, М.П.Петров и С.С.Козловский. Корпускулярная диагностика частиц в МэВ -диапазоне энергий на крупных современных токамаках // Физика плазмы, т. 24, № 2, 1998. с. 1-9.
[28]. A.I.Kislyakov, V.I.Afanassiev, A.V.Khudoleev, S.S.Kozlovskij and M.P.Petrov. NPA at ITER: Physical Basis and Conceptual Design // Diagnostics for Experimental Fusion Reactors, Plenum Press, New York, 1998. - p.353-360.
[29]. V.I.Afanasyev, A.Gondhalekar, A.I.Kislyakov. On the Possibility of Determing the Radial Profile of Hydrogen Isotope Composition of JET Plasmas, and of Deducing Radial Transport of the Isotope Ions, - JET-R(00)04, 2004. pp. 1-16.
[30]. П.Ю.Бабенко, С.С.Козловский, В.И.Афанасьев, М.И.Миронов, С.Я.Петров, А.В.Худолеев и Ф.В.Чернышев. Угловые распределения ионов легких элементов после прохождения тонкой углеродной пленки // Письма в Журнал Технической Физики, т.27, вып.19, - с.44-49.
[31]. V.K.Liechtenstein, V.I.Afanasyev, P.Y.Babenko et al. Development and Characterization of Ultra-thin Diamond-like Carbon Foils for Particle Diagnostics in Laboratory and Space Plasmas, Proc. of 29th EPS Conf. on Pl. Phys. and Control. Fusion, Montreux, 2002, - ID P-2.128.
[32]. M.P. Petrov, V.I. Afanasiev, A.I. Kislyakov, S.S. Kozlovski, B.V. Ljublin, S. Ya. Petrov, E.V.Suvorkin. Neutral Particle Analysis on ITER. Problems of Atomic Science and Technology, 4, 2003. / Series: Plasma Physic (7), - p.80.
[33]. V.I. Afanasiev, A.I. Kislyakov, S.S. Kozlovski, B.V. Ljublin, M.P. Petrov, S.Ya. Petrov and E.V. Suvorkin. Neutral Particle Analysis on ITER-FEAT. 30th EPS Conf. on Contr. Fusion and Pl. Phys., 27A, 2003. - O-4.4D.
[34]. V.I. Afanasyev, A.V. Khudoleev, A. Gondhalekar. Neutral Particle Analyzer Measurement of the Local Energy Distribution Function of MeV Energy DD Fusion Tritons in JET, EFDA–JET–PR(03)43, 2003.
[35]. V.I.Afanasiev, A.Gondhalekar, P.Yu.Babenko, P.Beaumont, P. De Antonis, A.V.Detch, A.I.Kislyakov, S.S.Kozlovski, M.I.Mironov, M.P.Petrov, S.Ya.Petrov, F.V.Tschernyshev and C.H.Wilson. A Neutral Particle Analyzer/Isotope Separator for Measurement of Hydrogen Isotope Composition of JET Plasmas // Review of Scientific Instruments, 74, 4, 2003. - pp.2338-2352.
[36]. V.I.Afanasiev, A.I.Kislyakov, S.S.Kozlovski, E.G.Kuzmin, B.V.Ljublin, M.P.Petrov, S.Ya.Petrov. Engineering Design of the Neutral Particle Analyser System on ITER. Plasma Devices and Operations, 12, 3, 2004. - pp.209-215.
[37]. В.И. Афанасьев, А.И. Кисляков, С.С. Козловский, М.И. Миронов, М.П. Петров, С.Я. Петров, Ф.В. Чернышёв. Диагностика горячей плазмы по потокам нейтральных атомов. Состояние и перспективы. - XXXI Звенигородская конф. по физике плазмы и УТС, Москва, 2004.
[38]. M.P. Petrov, V.I. Afanasiev, F.V. Chernyshev, A.I. Kislyakov, S.S. Kozlovski, M.I Mironov, S.Ya. Petrov. New Trends in the Plasma Diagnostic Using Neutral Particle Analysis (Apparatus and Experimental Results). Proc. of Int. Conf. and School on Pl. Phys. and Control. Fusion, Alushta (Crimea), 2004. - p.27.
[39]. M. Mironov, V. Afanasyev, A. Murari, M. Santala, P.Beaumont. Tritium Transport Studies with JET ISEP NPA During the Trace Tritium Experimental Campaign. 31st EPS Conf. on Contr. Fusion and Pl. Phys., 28G, 2004. – p.1.149.
[40]. A.Murari1, L.Bertalot, G.Bonheure, S.Conroy, G.Ericsson, V.Kiptily, K.Lawson, S.Popovichev, M.Tardocchi, V.Afanasyiev, M.Angelone, A.Fasoli, J.Kallne, M.Mironov, J.Mlynar, D.Testa, K.D.Zastrow. ‘Burning plasma’ diagnostics for the physics of JET and ITER // Pl. Phys. and Control. Fusion, 47, 2005. – pp. B249–B262.
[41]. В.И.Афанасьев, Д.Б.Гаркуша, А.И.Кисляков, С.С.Козловский, Е.Г.Кузьмин, Е.Ламзин, Б.В.Люблин, М.П.Петров, С.Я.Петров, Ф.В.Чернышев, Г.Е.Шаталов, С.В.Шелудяков. Прогресс в разработке инженерного проекта системы диагностики плазмы реактора ИТЭР по потоку атомов: Тез. Докл. 11-й Всеросс. Конф. по диагностике высокотемпературной плазмы. - Троицк – Звенигород, 2005. с.89 – 91.
[42]. A.N. Karpushov, B.P. Duval, Ch. Schlatter, H. Weisen, V.I. Afanasyev, F.V. Chernyshev, M.I. Mironov. Determination of the Radial Profile of Hydrogen Isotope Composition in TCV plasmas. - 32nd EPS Plasma Phys. Conf., Tarragona, Spain, 29C, 2005. - pp.4.097.
[43]. A.Murari, L.Bertalot, S.Conroy, G.Ericsson, V.Kiptily, S.Popovichev, H.Schuhmacher, J.M.Adams, V.Afanasyiev, M.Angelone, G.Bonheure, B.Esposito, J.Kallne, M.Mironov, M.Pillon, M.Reginatto, D.Stork, A.Zimbal. New developments in JET neutron, gamma-ray and particle dagnostics with relevance to ITER. // Nucl. Fusion, v.45, 10, 2005. p.S195-S202.
[44]. В.Х.Лихтенштейн, В.И.Афанасьев, К.Ю.Вуколов, Т.М.Ивкова, Е.Д.Ольшанский, М.П.Петров. Разработка и радиационные испытания тонкоплёночных алмазоподобных мишеней для корпускулярной диагностики термоядерной плазмы в ИТЭР / Вопросы атомной науки и техники, Сер. Термояд. синтез, вып. 4, 2006. - с.45—52
45]. В.И. Афанасьев, М.И. Миронов, А.И. Кисляков, С.С. Козловский, А.Д. Мельник, М.П. Петров, С.Я. Петров, А.В. Худолеев, Ф.В. Чернышев. Диагностика по анализу нейтральных атомов на ИТЭРе. - ХII Всерос. конф. «Диагностика Высокотемпературной Плазмы», г. Звенигород, Московской области, 2007.
[46]. А.Д. Мельник, В.И. Афанасьев, С.С. Козловский, В.Х. Лихтенштейн, М.П. Петров, С.Я. Петров, Ф.В. Чернышев. Ресурсные испытания тонкой алмазоподобной углеродной пленки и разработка системы контроля за качеством пленки для анализаторов HENPA и LENPA.. - ХII Всерос. конф. «ДВП-12», г. Звенигород, 2007.
[47]. V. I. Afanasyev, M. I. Mironov, S. V. Konovalov, A. V. Khudoleev, M. P. Petrov, S. S. Kozlovsky, V. G. Nesenevich, B. V. Lyublin, S. Ya. Petrov, A. I. Kislyakov, F. V. Chernyshev, and A. D. Melnik. Neutral particle analysis on ITER and requirements for DEMO // AIP Conf. Proc., v.988, 2008. - pp.177-184.
[48]. В.И. Афанасьев, С.С. Козловский, В.Х. Лихтенштейн, Б.В. Люблин, А.Д. Мельник, М.И. Миронов, В.Г. Несеневич, М.П. Петров, С.Я. Петров, Ф.В. Чернышев. Система контроля параметров обдирочной мишени в атомных анализаторах для ИТЭР’а. – XIII Всерос. конф. «ДВП-13», г. Звенигород, 2009.
[49]. В.И. Афанасьев, С.С. Козловский, Д.В. Макарьин, А.Д. Мельник, М.И. Миронов, В.Г. Несеневич, М.П. Петров, С.Я. Петров, Ф.В. Чернышев. Фоновые и ресурсные испытания детекторов атомных анализаторов для ИТЭР’а на пучке быстрых нейтронов. – XIII Всерос. конф. «ДВП-13», г. Звенигород, 2009.
[50]. В.И.Афанасьев, А.В.Худолеев. Измерение потоков атомов перезарядки термоядерных тритонов на установке ДЖЕТ // Физика плазмы, том 36, №8, 2010. – с.706-711. [51]. В.И.Афанасьев, С.С.Козловский, В.Х.Лихтенштейн, Б.В.Люблин, А.Д.Мельник, М.И.Миронов, В.Г.Несеневич, М.П.Петров, С.Я.Петров, Ф.В.Чернышев. Метод контроля параметров обдирочной мишени в атомных анализаторах для ITER // Приборы и техника эксперимента, № 2, 2010. - с.1– 5.
[52]. В.И.Афанасьев, С.С.Козловский, Д.В.Макарьин, А.Д.Мельник, М.И.Миронов, В.Г.Несеневич, М.П.Петров, С.Я. Петров, Ф.В.Чернышев. Фоновые и ресурсные испытания детекторов атомных анализаторов для ИТЭРа на пучке быстрых нейтронов // Физика плазмы, Т.36, 2010.
[53]. M.Mironov, V.Afanasyev, A.Murari, M.Santala, P.Beaumont, Tritium transport studies with use of ISEP NPA during tritium trace experimental campaign on JET // Plasma Physics and Control Fusion, 2010 (находится в печати).
[54]. V.I.Afanasyev, F.V.Chernyshev, A.I. Kislyakov, S.S.Kozlovskia, B.V.Ljublinb, M.I.Mironov, A.D.Melnik, V.G.Nesenevich, M.P.Petrov, S.Ya.Petrov. Neutral Particle analysis on ITER: present status and prospects // Nuclear Instruments and Methods A 621, 2010. – pp.456-467.
ЛИТЕРАТУРА, ЦИТИРУЕМАЯ В АВТОРЕФЕРАТЕ:
1.J.G.Cordey et al // Nuclear Fusion, vol. 15, 1975. - p.441.
2.Ya.I.Kolesnichenko, The Role of Alpha Particles in Tokamak Reactors // Nuclear Fusion, vol. 20, No. 6, 1989. - pp. 727-780.
3.S.V.Putvinskii et al, in Reviews of Plasma Physics, vol. 1, New York, 1993, - p. 239.
4.T.H.Stix, Fast-Wave Heating of a Two-Component Plasma // Nuclear Fusion, vol. 15, No. 4, 1975. - pp. 737-754.
5.P.Helander, M.Lisak and D.D.Ryutov, Formation of Hot Ion Populations in Fusion Plasmas by Close Collisions with Fast Particles // Plasma Physics and Controlled Fusion, vol. 35, 1993, pp.363-377.
6.L.Ballabio, G.Gorini, J.Kallne, α-particle knock-on signiture in the neutron emission of DT plasmas // Phys. Rev. E 55, 1997, pp.3358-3368.
7.ITER Physics Basis // Nuclear Fusion, vol. 39, 1999, pp.2137-2638.
8.A.A.Korotkov, A.Gondhalekar and A.J. Stuart // Nucl. Fusion, 37, 1997. –p.35-51.
9.D.E.Post, D.R.Mikkelsen, R.A.Hulse et al, Techniques for Measuring the Alpha-Particle Distribution in Magnetically Confined Plasmas // J.of Fusion Energy, vol. 1, No. 2, 1981. - pp.129-142.
10.K.-D.Zastrow , J.H.Brzozowski , P.Horling and E.Rachlew-Kallne. An elegant method to estimate helium-like ion densities from visible and VUV plasma spectroscopy // Plasma Phys. Control. Fusion 35, 1993, p.1553.
11.V.M.Leonov and V.E.Zhogolev // Plasma Phys. Control. Fusion 47, 2005. -pp.903–918.
12.A.A.Korotkov and A.M.Ermolaev. Impurity Induced Neutralization of Alpha Particles and Application to ITER Diagnostics, - 22nd EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics, vol. 19C(III), 1995, pp. 389-372.
13.A.B.Izvozchikov, A.V.Khudoleev, M.P.Petrov et al, Charge-Exchange Diagnostics of Fusion Alpha-Particles and ICRF Driven Minority Ions in MeV Energy Range in JET Plasma, JET Report, JET-R (91) No.12, 1991.
14.S.S.Medley, D.K.Mansfield, A.L.Roquemore et al, Design and Operation of the Pellet Charge Exchange Diagnostic for Measurement of Energetic Confined Alpha Particles and Tritons on the Tokamak Fusion Test Reactor // Review of Scientific Instruments, vol. 67, Issue 9, 1996, - pp. 3122-3135.
15.Д.В.Сивухин, Вопросы теории плазмы / Под ред. М.А.Леонтовича. М.: Госатомиздат, Вып.4, 1964. - c.81.
16.M. von Hellermann and H.P.Summers, Atomic Modeling and Spectroscopic Diagnostics // Review of Scientific Instruments, vol. 63, Issue 10, 1992. - pp. 5132-5139.
17.O.N.Jarvis et al. Neutron profile measurements in the Joint European Torus // Fusion Engineering and Design 34–35, 1997. - p.59.