اندازه‌گیری جریان پلاسمای توکامک دماوند با استفاده از پروب‌های مغناطیسی به عنوان پیچه روگوفسکی گسسته

در این مقاله مجموعه پروب‌های مغناطیسی توکامک دماوند که برای اندازه‌گیری میدان مغناطیسی قطبی موضعی به کار می‌روند، در یک ساختار جدید، به عنوان یک پیچه روگوفسکی گسسته نصب شده در داخل محفظه خلا مورد استفاده قرار گرفتند. مزیت مهم این کار، عدم تاثیر پذیری پیچه روگوفسکی جدید از میدان‌ های مغناطیسی ایجاد شده توسط پیچه‌ های میدان خارجی نظیر پیچه اهمی و پیچه تعادلی است. مبانی نظری برای محاسبه میدان ‌های مغناطیسی در فضای میان دو پروب مورد بحث و بررسی قرار گرفته و با داده‌ های آزمایشگاهی راستی ‌آزمایی شد. کم‌ترین خطا در روش محاسباتی المان محدود با مرتبه دوم، برای استفاده از قانون مداری آمپر از حالت پیوسته (انتگرال) به جمع‌ بندی گسسته (سیگما) حاصل گردید. هم‌چنین پایداری جریان‌های اندازه ‌گیری شده در حضور خطای اندازه گیری میدان مغناطیسی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل، مشخص گردید که مجموعه پروب های مغناطیسی توکامک دماوند می‌ توانند با روش محاسباتی المان محدود مرتبه دوم و با دقت بسیار بهتر از پیچه روگوفسکی اصلی توکامک دماوند، به عنوان یک پیچه روگوفسکی گسسته مورد استفاده قرار گیرند.

Measurement of plasma current in damavand tokamak using magnetic probes assembly as a discrete rogowski coil

In this paper, the magnetic probes assembly of Damavand tokamak which is being used for measurement of local magnetic fields, were utilized as a discrete Rogowski coil inside the vacuum vessel.An important advantage of this approach is the insensitivity of the new Rogowski coil to magnetic fields created by the external ohmic and equilibrium coils. Thae theoretical basis for the calculation of magnetic fields in the space between two probes was discussed and verified with experimental data. The lowest error was obtained in the secondorder finite element computational method for discretizing Ampere’s Law Integral. Moreover, the stability of measured currents considering error for magnetic field measurement was investigated. According to the results, it was found that Damavand Tokamak magnetic probes with the finite element secondorder calculation method could be used as a more accurate discrete Rogowski coil than the machine main Rogowski coil.