(2018) Vliv rozmítaného nabíjení okraje plazmatu na turbulenci v tokamacích

Název anglicky / Title English: Impact of sweeped biasing of the plasma edge on turbulence in tokamaks
Osnova / Outline:

Motivace

Turbulentní transport je jednou z hlavních překážek pro zvládnutí termojaderné fúze v tokamacích menších než právě budovaný ITER. Ačkoliv tento problém lze obejít zásadním zvětšením velikosti tokamaku (viz. ITER), redukce turbulentního transportu je stále aktivní oblast výzkumu fyziky plazmatu v tokamacích. Jelikož turbulence na okraji tokamakového plazmatu má ve směru kolmém na silné magnetické pole typicky 2D elektrostatický charakter, lze ji silně ovlivnit nabitím okraje plazmatu na vysoký potenciál pomocí nabíjecí (biasingové) elektrody, která je vložena do plazmatu. Tímto lze dosáhnout až vzniku okrajové transportní bariéry [Oost07], podobně jako se stává samovolně v tzv. módu vysokého udržení (H-mód) na velkých tokamacích. Přechod do tohoto módu je nejspíše způsoben tzv. zonálními toky, které oscilují na nízkých frekvencích a "trhají" turbulentní struktury. Navrhované téma práce spočívá v použití časově rozmítaného nabíjení okrajového plazmatu, které by mohlo rezonančně zesílit tyto zonální toky. Na tokamaku ISTTOK byl v tomto režimu pomocí sondových měření nedávno pozorován útlum intenzity turbulence [Silva18]. Cílem práce je provést podobné experimenty na tokamacích GOLEM a COMPASS a analyzovat vliv rozmítaného nabíjení na turbulenci okrajového plazmatu. Oba tyto tokamaky disponují nabíjecími elektrodami a diagnostikou pro detailní měření charakteristik okrajové turbulence.

Obsah práce

  • Rešerše fyziky turbulence a zonálních toků na okraji tokamakového plazmatu
  • Experimenty s rozmítaným nabíjením na tokamaku GOLEM
  • Experimenty s rozmítaným nabíjením na tokamaku COMPASS
  • Analýza vlivu rozmítaného nabíjeni na turbulenci a porovnání výsledků z experimentů

Očekávaná ochota studenta (pod vedením školitele)

  • aktivně se účastnit experimentů a jejich přípravy
  • naučit se analyzovat velké množství dat (v jazyce Python)
Jméno vedoucího / Supervisor name: Ing. Ondřej Grover
Pracoviště vedoucího / Supervisor office: Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i.
Email vedoucího / Supervisor email: grover@ipp.cas.cz
Datum zadání / Date of creation: 3.5.2018
Výzkumná skupina: Tokamak GOLEM