(2021) Rychlé měření nestability ELM na tokamacích JET a COMPASS

  • Vedoucí práce / Supervisor: Res. Prof. Jan Horáček, dr. és sc.
  • Pracoviště / Workplace: Ústav fyziky plazmatu, AV ČR
  • Kontakt / Contact: horacek@ipp.cas.cz
Osnova / Outline: 

Měřit teplotu okraje plazmatu v tokamacích není snadné, obzvláště dostatečně rychle k rozlišení nestabilit typu ELM je na největším tokamaku světa JET (v Anglii) neproveditelné přímo, ale lze obejít metodou CAV tzv. podmíněného středování volt-ampérové IV-charakteristiky Langmuirovy sondy (LP) při využití mnoha identických ELMů. Taková data dala vzniknout unikátním výsledkům [2,4], které ukazují překvapivě nízkou teplotu elektronů, tedy naopak indikují vysokou teplotu iontů, která implikuje intenzivnější nežádoucí rozprašování a destrukci wolframu [3] tepelného štítu divertoru, v souladu s vakuovým “free-streaming” modelem [5], modifikovaným podle [2]. Tento model i tato měření se nicméně zdají být nekonzistentní s modelem BIT1 [6]. Rychlé měření elektronové teploty [7] na tokamaku COMPASS z roku 2020 ukázala dobrý soulad s tím nemodifikovaným vakuovým free streaming modelem [5], a tedy že teplota iontů není zvýšená. Předběžná analýza ukázala, že CAV technika použitá na rychlá měření pomocí BPP-LP (ball-pen probe) a také IV-charakteristiky LP dávají konzistentní výsledek, což uvádí v pochybnost publikace [2,3,4]. 

Úkoly studenta

  1. seznámit se s aktuálními problémy fúze v publikacích [1] a s publikacemi [2-7], shrnout je do Úvodu do Bakalářky
  2. metodou CAV analyzovat nová data z COMPASSu a z JETu [4] za pomoci existujícího programu v Matlabu, sepsat detailní výsledky do Bc. práce
  3. pomoci se sepsáním vědecké publikace

Minimální požadavky na studenta: 

  • základy fyziky plazmatu
  • schopnost programovat (ideálně v Matlabu)
  • komunikovat v angličtině
Literatura / reference: 
  1. http://www.ipp.cas.cz/ufp-v-mediich/Publications/
  2. C Guillemaut, A Jardin, J Horacek et al. Plasma Phys. Control. Fusion 57 (2015) 085006
  3. C Guillemaut, A Jardin, J Horacek et al. Phys. Scr. T167 (2016) 014005
  4. C. Guillemaut et al 2018 Nucl. Fusion 58 066006
  5. W Fundamenski, R A Pitts. Plasma Phys. Control. Fusion 48 (2006) 109–156
  6. D Tskhakaya 2017 Plasma Phys. Control. Fusion 59 114001
  7. J. Adamek et al. Nucl. Fusion 60 (2020) 096014