Na základě totálních diferenciálních průřezů fúzních reakcí v deuteriu víme, že reakce D(d,p)3H produkující rychlé protony probíhají s téměř stejnou pravděpodobností jako reakce D(d,n)3He produkující rychlé neutrony. V minulosti se korpuskulární diagnostika fúze v deuterium soustředila převážně na diagnostiku rychlých neutronů [1]. To mělo své výhody (neutrony nejsou ovlivněny E a B polem), ale i nevýhody (smývá se prostorové rozlišení).
V této bakalářské práci se budete zabývat diagnostikou rychlých protonů (kolem střední energie 3 MeV), které jsou produkovány D(d,p)3H fúzní reakcí [2]. Cílem práce bude (i) návrh jednoduché pinhole kamery, (ii) dále návrh absorbérů (filtrů) za pomoci programu SRIM [3] tak, abychom dokázali efektivně oddělit deuteriové atomy z plazmatu od fúzních protonů. Neméně důležitou součástí bude (iii) zpracování experimentálně zjištěných výsledků pomocí detektorů stop (CR-39 [4]) a to na zařízeních v rámci mezinárodní spolupráce nebo přímo změřených na univerzitním zařízení PFZ-200 na FEL ČVUT v Praze.
[1] K. Rezac: Reconstruction of Neutron Energy Spectra in Z-pinch Fusion Experiments, doctoral thesis, FEE CTU in Prague, 2011.
[2] S. V. Springham et al.: Imaging of Fusion Protons from a 3 kJ Deuterium Plasma Focus, 2005 Jpn. J. Appl. Phys. 44 4117.
[3] J.F. Ziegler et al.: SRIM - The stopping and range of ions in matter (2010), Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 268, 11-12, p. 1818-1823 (2010) DOI: 10.1016/j.nimb.2010.02.091.
[4] N. Sinenian et al.: The response of CR-39 nuclear track detector to 1–9 MeV protons, Rev. Sci. Instrum. 82, 103303 (2011).
[5] Další zdroje, které naleznete během rešerše.