(2022) Studium vlivu rotace plazmatu na spektra vylétajících neutrálů z tokamakového plazmatu

  • Vedoucí práce / Supervisor: Mgr. Klára Bogár, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i.
  • Kontakt / Contact: klara.bogar@ipp.cas.cz

Osnova / Outline:

Rotace plazmatu v tokamacích může být přirozená, bez vnějšího buzení, nebo způsobena dodatečným ohřevem plazmatu, které je nehomogenní a předává plazmatu dodatečný moment hybnosti. Jedná se o jeden ze základních parametrů plazmatu a hraje klíčovou roli v přechodech do vyšších módů udržení. V nynější době se rotace plazmatu měří pomocí Dopplerovského posunu spektrálních čar nečistot plazmatu. Tato metoda nicméně vyžaduje přítomnost svazku vysokoenergetických neutrálních částic, který ovlivňuje rotaci plazmatu.

Oproti tomu existuje možnost vyhodnotit rotaci plazmatu ze signálů dvojice analyzátorů neutrálních částic, který je čistě pasivní diagnostikou a tedy neovlivňuje měřenou veličinu. Tento analyzátor měří energetické spektrum neutrálů, které mají původ v iontech plazmatu. Tyto ionty plazmatu mají Maxwellovskou distribuci ve vstažné soustavě plazmatu. Naproti tomu, ve vztažné soustavě tokamaku a tedy i přiléhajících diagnostik, je tato distribuční funkce posunuta o rotaci plazmatu. Stejně jako termální ionty se pro toto studium dají později využít i alfa částice, které jsou produktem fúze deuteria a tritia a mají homogenní distribuční funkci ve vztažné soustavě plazmatu. Tato metoda je unikátní v tom, že může umožnit měření rotace plazmatu bez dodatečných vlivů samotné měřící metody a tedy i přesnější studium jevů ovlivněných rotací plazmatu.

 

Student se během práce seznámí s:

  • rolí neutrálů v tokamakovém plazmatu
  • analyzátorem neutrálních částic, principem jeho fungování a různé používané typy
  • vlivem rotace plazmatu na módy udržení
  • s postupem vývojem syntetické diagnostiky

 

Náplň práce:

  • vytvoření modelu pro výpočet distribuce iontů, termálních a alfa částic, v plazmatu
  • určení rozdílu měřeného signálu analyzátorem neutrálních částic v důsledku jeho různého umístění
  • diskuse o použitelnosti této metody na měření přirozené a dodatečné rotace plazmatu pro různé tokamaky (např. COMPASS-Upgrade, ASDEX Upgrade, ITER, DEMO)
 SVRPNSVNzTP