Student: Karel Kovařík
Školitel: Ing. Ivan Ďuran, Ph.D. (ÚFP AV ČR)
Konzultant: RNDr. Jan Stöckel, CSc (ÚFP AV ČR)
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Zařízení typu tokamak/stellarátor využívají pro udržení horkého termonukleárního plazmatu speciální konfiguraci magnetických polí. Tyto pole jsou částečně generována také vnitřními proudy plazmatem. Detailní znalost magnetické konfigurace během plazmového výboje je tedy zásadní jak pro provoz těchto zařízení tak pro studium vlastností horkého plazmatu.
Studium magnetických polí má v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i. (ÚFP) dlouholetou tradici a také perspektivu s ohledem na předpokládané experimenty s ergodizací topologie magnetického pole v okrajovém plazmatu s možným vlivem na potlačení takzvaných Edge Localized Modes (ELMs). ÚFP se také podílí na vývoji, testování a aplikaci magnetických senzorů na bázi Hallova jevu. Úspěšný vývoj těchto, na fúzních zařízeních doposud zřídka využívaných, senzorů je klíčový zejména pro budoucí fúzní reaktory ITER a DEMO, které budou pracovat v režimu dlouhých pulzů > 4000s. Téměř stacionární magnetická pole na těchto zařízeních není možné měřit s využitím induktivních cívek, které se na současných tokamacích rutinně používají.
Cílem navrhované doktorandské práce je vývoj a aplikace magnetických diagnostických metod a jejich využití na zařízeních typu tokamak/stellarátor. Zejména se očekává zásadní příspěvek doktoranda k vývoji Hallových senzorů a k posouzení jejich využitelnosti na budoucích fúzních reaktorech.
Úkolem doktoranda bude:
• Seznámit se obecně s problematikou aplikace diagnostických metod horkého plazmatu na budoucích fúzních reaktorech, tedy za podmínek velké radiační a teplotní zátěže.
• Podílet se na vývoji nových senzorů na bázi Hallova jevu pro budoucí fúzní reaktory.
• Provést řadu experimentů pro posouzení jejich radiační a teplotní odolnosti.
• Podílet se na experimentech na tokamaku COMPASS v ÚFP AV ČR a na dalších zařízeních typu tokamak/stellarátor v Evropě.
Jak vyžaduje výzkum fyziky horkého plazmatu, experimentální i teoretická část práce bude týmová. Předpokládají se stáže doktoranda na velkých evropských zařízeních typu tokamak/stellarátor.
Předpokládané znalosti doktoranda
- základy fyziky plazmatu
- základy statistického zpracování dat v jazycích MATLAB, IDL
- dobrá úroveň angličtiny
Doporučená literatura:
1. J. Wesson: Tokamaks, Caledon Press, Oxford, 1997.
2. I. H. Hutchinson: Principles of Plasma Diagnostics, Cambridge University Press 2002.
3. P. Ripka: Magnetic sensors and magnetometers, Artech House Inc., Norwood MA (2001).