Радиационно-стойкая камерная система для мониторинга разрядов дейтериевой плазмы в Большом спиральном устройстве

Для мониторинга разрядов дейтериевой плазмы в Большом спиральном устройстве (LHD) была создана радиационно-стойкая камерная система. Эта система обеспечила безопасную эксплуатацию установки в ходе двух экспериментальных кампаний без серьезных проблем, связанных с воздействием радиации, включая нейтроны и гамма-излучение. Камеры стабильно функционировали даже во время плазменного разряда с максимальной скоростью эмиссии нейтронов в 2017 финансовом году, хотя на изображениях временно появлялись отдельные яркие точки. Камеры были установлены в защитных боксах, представляющих собой свинцовые корпуса, со всех сторон покрытые блоками из 10%-ного борированного полиэтилена. Для оптимизации конструкции защитного бокса с помощью кода MCNP-6 было рассчитано распределение радиационного потока, что позволило выявить снижение радиационного потока и изменение энергетических спектров внутри защитного бокса. Благодаря оптимизации удалось существенно увеличить срок службы камер. Исследование влияния радиации на прибор с зарядовой связью (CCD), являющийся матрицей изображения, показало, что количество ярких точек в целом увеличивается с ростом радиационного потока, падающего на камеру; это также указывает на исчезновение некоторых ярких точек вследствие процесса самоотжига в матрице изображения. Данное явление также в значительной степени способствует дальнейшему увеличению срока службы радиационно-стойких камер.