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Geant4 simulation of fast-electron bremsstrahlung imaging at the HL-3 tokamak

Nuclear Science and Techniques 2024年第9期35卷 213-229页

作者： Shi-Kui Cheng Yi-Po Zhang Yue-Jiang Shi Jie Zhang Shuai Guan Hong-Bing Xu Qiu-Lei Yang College of Science Chongqing University of TechnologyChongqing 400054China Chongqing Key Laboratory of New Energy Storage Materials and Devices Chongqing 400054China Southwestern Institute of Physics Chengdu 610041China Hebei Key Laboratory of Compact Fusion Langfang 065001China ENN Science and Technology Development Co. Ltd.Langfang 065001China

To further research on high-parameter plasma,we plan to develop a two-dimensional hard X-ray(HXR)imaging system at the HL-3 tokamak to measure HXRs with energies ranging from 20 to 300 *** application of an array-structured detector ensures that this system can measure HXR-radiation spectra from the entire plasma cross ***,it is suitable for the study of fast-electron physics,such as radio-frequency wave current drives,fast electrons driving instabilities,and plasma disruptions in fusion *** this study,we develop a simulation for calculating fast-electron bremsstrahlung in the HL-3 tokamak based on the Monte Carlo simulation code Geant4,in which the plasma geometry and forward scattering of fast-electron bremsstrahlung are *** preliminary calculation results indicate that the HXR energy deposi-tion on the detector is symmetrically distributed,even though the plasma distribution is asymmetric owing to the toroidal *** simulation results are helpful in constructing the relationship between the energy deposition on the detector and parameter distribution on the plasma cross section during HL-3 *** is beneficial for the reconstruction of the fast-electron-distribution function and for optimizing the design of the HXR-imaging system.

关键词： Geant4 simulation HL-3 tokamak fast-electron bremsstrahlung Hard X-ray imaging

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