Pro porozumění dějů probíhajících v plazmatu často potřebujeme znát intenzitu záření v závislosti na poloze. Toto záření je možné zaznamenat i obyčejným fotoaparátem. Ten ale zaznamenává celkový vyzářený výkon ve viditelném spektru z oblasti kterou pozoruje. V případě fotoaparátu jsou to úzké kužely určené rozložením pixelů a objektivem. Z těchto měření je možné rekonstruovat rozložení viditelného záření pomocí tomografie.
Jedná se o špatně podmíněnou úlohu a je třeba ji provádět obezřetně s použitím speciálních postupů. Obtížnost této úlohy ještě zvyšuje omezená možnost pozorovacích úhlů, jejichž množství může zásadně ovlivnit kvalitu a proveditelnost rekonstrukce. Proto je nutné do algoritmu vložit předpoklady vycházející z teorie plazmatu. V rámci této bakalářské práce budeme úlohu řešit pomocí Tichonovovy regularizace, tedy metodou, která se osvědčila při zpracování dat na různých fúzních zařízeních.
Tokamak Golem byl vybaven dvojicí komerčních fotoaparátů, které byly v minulosti používány k rekonstrukci viditelného záření [3]. Cílem této práce by bylo uvést tento systém do stavu, kdy bude možné ho rutinně a automaticky používat. Jelikož tomografický algoritmus je velmi citlivý na geometrické nastavení detektorů, prvním krokem by bylo ověření, případně změna přesného geometrického nastavení kamer. Pro automatické fungování bude také potřeba vytvořit nové funkce pro načítání dat z databáze tokamaku Golem a případně přidat automatické zpracování dat za účelem určení polohy plazmatu. Na tuto práci bude možné navázat zpracováním dat z rychlých kamer, které budou pořízeny na tokamak Golem v rámci projektu Plasmalab.
Tato úloha je zejména vhodná pro studenta, který má zájem o technické aspekty tomografických detektorů (kamer) a je ochoten vyvíjet algoritmy v prostředí Python.
Osnova:
• seznámení s tomografickým algoritmem
• implementace MFR algoritmu na prostředí tokamaku Golem
• testování na experimentálních datec
[1] ANTON, M., et al. X-ray tomography on the TCV tokamak. Plasma physics and controlled fusion, 1996, 38.11: 1849.
[2] MLYNAR, J., et al. Current research into applications of tomography for fusion diagnostics. Journal of Fusion Energy, 2019, 38.3-4: 458-466.
[3] ODSTRČIL, T., et al. Low cost alternative of high speed visible light camera for tokamak experiments. Review of Scientific Instruments, 2012, 83.10: 10E505.
[4] INGESSON, L. C. The Mathematics of Some Tomography Algorithms Used at JET. JET Joint Undertaking, 200