原子束探针合成诊断及其在融合等离子体中的应用
等离子体物理
2026-01-13 v1
摘要
原子束探针（ABP）已在布拉格的COMPASS托卡马克上安装，是束发射光谱仪（BES）的延伸。诊断的构建与安装之前，先进行概念性设计和测试探测器的测量。该开发工作得到轨迹求解器的支持，后者以顺序代码形式存在，名为ABPIons，其局限性早被发现。为进一步建模，需要更大的数值性能。因此，轨迹计算器被重新设计并实现为基于CUDA的GPGPU代码（图形处理单元通用计算），实现了三个数量级的性能提升。新的求解器——基于GPU加速的ABP离子轨迹模拟器（TAIGA），用于建立最终诊断。为改进诊断并设计进一步的测量情形，我们改进了该代码并开发了完整的合成诊断。轨迹求解器是设计ABP的必备工具，但需要更为精细的工具才能在仿真中考虑所有关键物理参数。因此，我们开发了TAIGA-SD合成诊断，其内容即本文所述。本文介绍了原子束探针合成诊断的概念，随后呈现初始输入条件、轨迹模拟器、所使用的数学与物理模型，以及合成信号处理。最后，我们展示了合成诊断如何支持测量以及合成数据与测量数据之间的关系。
引用
@article{arxiv.2506.15812,
title = {The Atomic Beam Probe Synthetic Diagnostic and its Application in Fusion Plasmas},
author = {Mátyás Aradi and Dániel I. Réfy and Shimpei Futatani and Ors Asztalos and Miklós Berta and Pavel Háček and Jaroslav Krbec and Sándor Zoletnik and Gergo I. Pokol},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15812},
year = {2026}
}
备注
This is an original manuscript of an article (AOM) submitted to Fusion Science and Technology