Student: Štefániková Estera
Vedoucí: Prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc.
Konzultant: RNDr. Petra Bílková, Ph.D., Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Experimentální práce bude probíhat na tokamaku Compass, divertorovém zařízení s čistým H módem a pro ITER relevantní geometrií (1:10 k velikosti plazmatu ITERu, R=0.56 m, a=0.23 x 0.38 m, Ip=200-400 kA, BT=1.2-2.1 T, délka pulzu do 1s). Hlavní důraz je na tokamaku Compass kladen na studium okrajové oblasti plazmatu, tzv pedestalu, kde dochází k masivnímu poklesu elektronové teploty a elektronové hustoty. Tyto veličiny budou měřeny pomocí diagnostiky Thomsonova rozptylu. Diagnostika Thomsonova rozptylu je klíčová a používá se na každém experimentálním zařízení typu tokamak. Je unikátní v tom, že je schopná změřit simultánně a v několika prostorových bodech jednak elektronovou teplotu, jednak elektronovou hustotu. Na tokamaku Compass byla během posledních tří let vyvinuta diagnostika Thomsonova rozptylu, která má dvě samostatné části. Jedna je zaměřena na centrální oblast plazmatu, druhá na jeho krajovou část. Centrální diagnostika Thomsonova rozptylu je v rutinním provozu, diagnostika zaměřená na kraj prochází fází testů a optimalizace. Cílem magisterské práce bude studium chování plazmatu za různých parametrů plazmového výboje se speciálním důrazem na parametry elektronů. Student se zúčastní provozu diagnostiky, samotného měření a analýzy dat.
Dílčí úkoly:
1. Seznámení se s oběma částmi diagnostiky založené na Thomsonově rozptylu a spolupráce při testech části zaměřené na okraj plazmatu s cílem dosáhnout co nejlepšího poměru signálu k šumu.
2. Spolupráce při měření prostorových profilů elektronové teploty a elektronové hustoty v různých časových okamžicích plazmového výboje pomocí Thomsonova rozptylu.
3. Hlavní důraz diplomové práce je kladen na analýzu dat, kde se student zaměří na:
a) Porovnání profilů elektronové teploty a elektronové hustoty pro různé plazmové výboje ve vztahu k ostatním parametrům plazmatu.
b) Výpočet globální doby udržení.
c) Odhad hodnoty Zeff (střední atomové číslo částic plazmatu).
Literatura:
[1] Francis F. Chen: Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, second edition, Springer, 2006.
[2] Jeffrey Freidberg: Plasma Physics and Fusion, Cambridge University Press, 2010.
[3] Dustin H. Froula, John Sheffield: Plasma Scattering of Electromagnetic Radiation, 2nd edition, Elsevier, 2011.
[4] Petr Bohm: Temporally and spatially resolved evolution of plasma in the COMPASS tokamak, PhD thesis, 2011.
[5] Rory Scannell: Investigation of H-mode edge pro?le behaviour on MAST using Thomson scattering, PhD thesis, University College Cork, Ireland, 2007.
[6] Petra Bílková et al.: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 623, 656-659, 2010.
[7] Petra Bílková et al.: Review of Scientific Instruments 81, 10D531, 2010.
[8] Milan Aftanas et al.: Review of Scientific Instruments 83, 10E350, 2012.