Student: Tomeš Matěj
Školitel: RNDr. Jan Mlynář, PhD. (ÚFP AV ČR)
Konzultant: Mgr. Jakub Seidl, Ph.D., Mgr. Michael Komm, Ph.D., Prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc.
Stav práce: zadaná
Anotace:
Jev nábojové výměny je z hlediska diagnostiky vysokoteplotního plazmatu velmi významný efekt, protože vede ke vzniku excitovaných iontových či atomových stavů a v případě vodíku i ke vzniku neutrálního atomu v nitru jinak plně ionizovaného plazmatu. Následnou deexcitaci lze pozorovat pomocí vyzařovaného elektromagnetického spektra (zpravidla ve viditelném oboru spektra), zatímco vznik neutrálních atomů lze diagnostikovat pomocí analyzátoru neutrálních částic (NPA). Efekty nábojové výměny jsou především jedinečným nástrojem pro vysoce žádaná měření rychlostního rozdělení iontů (iontová teplota, rotace plazmatu, zastoupení nadtepelných částic) a je možné je sledovat pasivně (jako prosté vyzařování plazmatu) nebo aktivně (jako důsledek interakce svazku s plazmatem). Interpretace měřených dat je ovšem v obou případech poměrně komplikovaná jak po stránce instrumentální, tak z hlediska zpracování a interpretace dat s ohledem na nutnou dekonvoluci prostorového rozložení charakteristik plazmatu z měření integrovaných podél pozorovacích směrů. Navrhované doktorandské téma v sobě zahrnuje všechny aspekty této úlohy, od účasti na instrumentální přípravě diagnostik nábojové výměny na tokamaku COMPASS, přes detailní fyzikální pochopení procesů nábojové výměny ve vysokoteplotním plazmatu, vývoj algoritmů k základnímu modelování procesů nábojové výměny (zejména v případě aktivní diagnostiky) a k dekonvoluci dat, až po fyzikální interpretaci měřených dat. Interpretace dat bude zejména významná a vysoce publikovatelná v rámci účasti na projektech tokamaku COMPASS zaměřených na výzkumu jevů na okraji plazmatu tokamaků. Předpokládáme ovšem i získání zkušeností v zahraničí, například v rámci účasti při zpracování příslušných dat na tokamaku JET.