|
|
Study of Equilibrium Magnetic Configuration in Tokamak Type Devices
Havlíček, Josef ; Tichý, Milan (vedoucí práce) ; Kubeš, Pavel (oponent) ; Van Oost, Guido (oponent)
Tato dizertační práce prezentuje magnetická pole tokamaku COMPASS a práci vykonanou během reinstalace COMPASSu v České republice. V technické části práce je popsána geometrie, vakuová magnetická pole a výkonové zdroje obvodů cívek poloidálního pole. Je představen návrh filtrů výkonových zdrojů a vylepšení algoritmu regulátorů výkonových zdrojů. Ve fyzikální části je popsána implementace modelu indukovaných proudů do kódu EFIT++, který se využívá pro rekonstrukci MHD rovnováhy. Kód EFIT++ byl přizpůsoben pro COMPASS. Je představeno využití kódu EFIT++ při provozu tokamaku COMPASS. Na příkladech je vysvětlena globální energetická bilance během nestacionárních fází výboje v tokamaku. Přiložené články popisují nové výkonové zdroje a zpětnovazební systém vyvinutý pro kontrolu plazmatu v tokamaku COMPASS. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Development and application of methods for measurement of magnetic field on tokamaks
Kovařík, Karel ; Ďuran, Ivan (vedoucí práce) ; Mlynář, Jan (oponent) ; Tichý, Milan (oponent)
Název práce: Vývoj a aplikace diagnostických metod pro měření magnetických polí na tokamacích Autor: Ing. Karel Kovařík Katedra: Katedra Fyziky povrchů a plazmatu, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova Ústav fyziky plazmatu, Akademie věd České republiky, v. v. i. Vedoucí disertační práce: Ing. Ivan Duran, PhD. (Ústav fyziky plazmatu, Akademie věd České republiky, v. v. i.) Abstrakt: Práce popisuje ve dvou částech experimenty v rámci výzkumu jaderné fúze v magnetickém udržení. První část popisuje ozařovací testy Hallových senzorů s citlivou vrstvou tvořenou polovodičem z InSb. Test porovnává efekt ozařování pomalými a rychlými neutrony na citlivost Hallových senzorů. Ukazuje také malé změny vlastností senzorů pro dávky neutronů jen o řád nižších než se předpokládá za celou životnost tokamaku ITER. Druhá část popisuje měření parametrů turbulentních struktur v ořezové vrstvě tokamaku COMPASS a zejména paralelního elektrického proudu tekoucího podél těchto struktur. Práce popisuje design nové kombinované sondy schopné měřit nejen elektrostatické vlastnosti turbulentních struktur, ale i paralelní elektrický proud, který jimi protéká. Výpočet paralelního elektrického proudu je analyzován a porovnán s experimentem. Je ukázána statistická analýza získaných dat. Jsou prezentovány empirické vztahy pro...
|
|
|
Rozložení tepelných toků na stěnu tokamaku způsobených okrajovými nestabilitami
Kripner, Lukáš ; Cahyna, Pavel (vedoucí práce) ; Urban, Jakub (oponent)
Okrajové nestability (ELMy) jsou nebezpečím pro budoucí fúzní zařízení, jako např. ITER, kvůli velkým tepelným tokům, které náhle působí na povrch komponent vystavených plazmatu. Velmi slibnou metodou potlačení okrajových nestabilit je aplikace rezonančních magnetických perturbací (RMP). Tato metoda ovšem vede k vytváření lokalizovaných míst -- otiskům -- s vysokým tepelným tokem. Jak přítomnost ELMů tak RMP může omezit životnost fúzního zařízení. V této práci analyzujeme pomocí metody tangle distance prostorové a časové rozmístění otisků na tokamaku ITER s cílem zamezit krátkodobému přehřívání povrchů. Také zde analyzujeme quasi-double-null konfiguraci plazmatu tokamaku ITER, u které existuje obava z přehřívání horní stěny. Na základě modelování jsme ukázali potenciálně nebezpečné konfigurace RMP. Pomocí modelu ELMů zahrnutého v GPU kódu LOCUST studujeme prostorové a časové rozložení tepelných toků způsobených okrajovými nestabilitami v axiálně symetrickém i nesymetrickém plazmatu. Výsledky porovnáváme publikovanými experimentálními pozorováními. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Selected issues of thermonuclear fusion in tokamak-like magnetic containers
Ondáč, Peter ; Tichý, Milan (vedoucí práce) ; Kudrna, Pavel (oponent)
V tejto práci sú formou rešerše zhrnuté základné poznatky o problematike termojadrového výskumu. Slúži ako úvod do tejto oblasti fyziky pre úplných začiatočníkov, ale aj mierne pokročilých záujemcov. V prvých dvoch kapitolách sú uvedené základné pojmy a predstavy spojené s riadenou termonukleárnou reakciou. Bližšie je opísané magnetické udržanie plazmy v tokamakoch. Fyzikálne najdôležitejšia je tretia kapitola, ktorá obsahuje už aj pokročilejšej časti fyziky. Rozoberá hlavné zameranie tejto práce, teda niektoré z najdôležitejších problémov brzdiacich termojadrový výskum. Záverečná štvrtá kapitola je voľnejšia. Pojednáva o predstavách a víziách blízkej aj vzdialenejšej budúcnosti.
|
|
|
Study of probe diagnostics of tokamak edge plasma via computer simulation
Podolník, Aleš ; Pánek, Radomír (vedoucí práce) ; Cavalier, Jordan (oponent) ; Roučka, Štěpán (oponent)
Tato dizertační práce se zabývá studiem interakce plazmatu tokamaku se stěnou za pomocí počítačového modelování, a to zejména na zkoumání sondových diagnostik. Tokamakové plazma je v ní simulováno pomocí particle-in-cell modelu SPICE pracujícího ve dvou a třech pros- torových rozměrech. V rámci práce byl model SPICE rozšířen o paralelní výpočet Poissonovy rovnice a modul pro výpočet rovnice vedení tepla. Pomocí modelu SPICE byly provedeny simulace zaměřené na napodobení měření voltampérových charakteristik Langmuirových sond a to ve dvou různých geometriích. První z nich, simulace tzv. sond zarovnaných s povrchem (flush-mounted), srovnávaly běžně používané způsoby analýzy voltampérových charakteristik za účelem stanovení limitů, ve kterých lze spolehlivě získávat parametry plazmatu těmito meto- dami. Druhá sada simulací se zaobírala standardním válcovým hrotem vyčnívajícím do plaz- matu za účelem zkoumání její efektivní sběrné plochy, jejíž znalost umožňuje měření elektronové hustoty. Bylo zjištěno, že efektivní sběrná plocha je snižována vlivem útlumu hustoty v mag- netickém pre-sheathu před hlavicí nesoucí sondu a zároveň zvyšována záchytem Larmorovsky rotujících částic ze...
|
|
|
Anomalous diffusion of plasma in tokamak edge region
Seidl, Jakub ; Krlín, Ladislav (vedoucí práce) ; Hrach, Rudolf (oponent) ; Rohlena, Karel (oponent)
Název práce: Anomální difuze plazmatu z okrajové turbulentní oblasti tokamaku Autor: Jakub Seidl Školící pracoviště: Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i. Vedoucí disertační práce: Doc. Ing. Ladislav Krlín, DrSc., ÚFP AV ČR Konzultant: RNDr. Radomír Pánek, Ph.D., ÚFP AV ČR Abstrakt: Tato práce poskytuje stručný úvod do problematiky turbulence plazma- tu v okrajové vrstvě tokamaku a diskutuje některé aspekty anomální difuze plazma- tu v této oblasti. V rámci modelování turbulence generované výměnnou nestabili- tou je s užitím kódu ESEL zkoumán vliv paralelního transportu, a to především charakteru paralelních proudů, na vlastnosti turbulentních struktur s přihlédnutím k možnostem experimentálního ověření. Na základě modelovaných charakteristik turbulence je pak diskutován vliv fluktuací na měření elektrostatických sond v okrajové vrstvě tokamaku v režimu vysoké srážkovosti. Srovnání modelu s měře- ním provedeným na tokamaku ASDEX Upgrade vysvětluje některé neočekávané výsledky experimentu, jako například přítomnost 'hrbu' ve frekvenčních spektrech potenciálu plazmatu. Dále je vysvětleno chování korelační funkce hustoty měřené na dvou prostorově separovaných Langmuirových sondách v oblasti magnetické separatrix a je poukázáno na nejednoznačnost metody měření vorticity plazmatu pomocí sady plovoucích...
|
|
|
Diffusion of Particles from Tokamak by Stochastization of Magnetic Field Lines
Cahyna, Pavel
Difuze částic z tokamaku vlivem stochastizace magnetických siločar Pavel Cahyna Abstrakt: Práce shrnuje současný stav výzkumu termojaderné fúze s magnetickým udržením a popisuje možnou roli stochastizace magnetických siločar a magnetických perturbací při řešení některých problémů, se kterými se využití fúze potýká. Podává teoretický úvod do problematiky determin- istického chaosu a vysvětluje souvislost této teorie s magnetickými pertur- bacemi v tokamaku. Výsledky jsou prezentovány převážně formou publikací v časopisech a sbornících. Patří mezi ně: srovnání chaotické difuze siločar a částic, kde byly nalezeny podstatné rozdíly, aplikace chaotické difuze částic na problém relativistických elektronů vznikajících při disrupcích, kde naše simulace přispěly k vysvětlení experimentálních výsledků z tokamaku JET, výpočet spekter perturbací a stochastizace siločar pro tokamak COMPASS, sloužící jako příprava na budoucí experimenty, a modelování stínění per- turbací plazmatem, kde se pozorování tzv. otisků (footprints) na divertoru ukazuje být slibnou metodou pro detekci stínění. 1
|
|
|
Využití a potlačování dvojlomných jevů v optovláknových senzorických aplikacích
Motúz, Rastislav ; Hudcová, Lucie (oponent) ; Vlček, Čestmír (oponent) ; Drexler, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou integrálních a distribuovaných optovláknových senzorů elektrického proudu. V oblasti integrálních senzorů je provedena analýza pomocí Jonesova maticového počtu a je zkoumán simultánní vliv indukovaného kruhového a nežádoucího lineárního dvojlomu při použití orto-konjugačního retroreflektoru. Dále je analyzována navržena varianta s konjugační smyčkou, která využívá půlvlnné fázové retardéry. Teoretické závěry jsou potvrzené simulací a experimentálním měřením. Na poli distribuovaných optovláknových senzorů je provedena analýza a simulace pro detekci plazmových proudů v termonukleárních fúzních reaktorech, na bázi techniky POTDR. Pro reaktory kruhového průřezu výbojové vakuové komory je navržen postup pro zlepšení detekce plazmových proudů a pro reaktory divertorového typu je nově navržena a provedena simulace zkoumající vliv šumu detektoru OTDR na přesnost detekce plazmových proudů.
|
|
|
Study of probe diagnostics of tokamak edge plasma via computer simulation
Podolník, Aleš ; Pánek, Radomír (vedoucí práce) ; Cavalier, Jordan (oponent) ; Roučka, Štěpán (oponent)
Tato dizertační práce se zabývá studiem interakce plazmatu tokamaku se stěnou za pomocí počítačového modelování, a to zejména na zkoumání sondových diagnostik. Tokamakové plazma je v ní simulováno pomocí particle-in-cell modelu SPICE pracujícího ve dvou a třech pros- torových rozměrech. V rámci práce byl model SPICE rozšířen o paralelní výpočet Poissonovy rovnice a modul pro výpočet rovnice vedení tepla. Pomocí modelu SPICE byly provedeny simulace zaměřené na napodobení měření voltampérových charakteristik Langmuirových sond a to ve dvou různých geometriích. První z nich, simulace tzv. sond zarovnaných s povrchem (flush-mounted), srovnávaly běžně používané způsoby analýzy voltampérových charakteristik za účelem stanovení limitů, ve kterých lze spolehlivě získávat parametry plazmatu těmito meto- dami. Druhá sada simulací se zaobírala standardním válcovým hrotem vyčnívajícím do plaz- matu za účelem zkoumání její efektivní sběrné plochy, jejíž znalost umožňuje měření elektronové hustoty. Bylo zjištěno, že efektivní sběrná plocha je snižována vlivem útlumu hustoty v mag- netickém pre-sheathu před hlavicí nesoucí sondu a zároveň zvyšována záchytem Larmorovsky rotujících částic ze...
|
|
|
Plasma Heat Flux to Solid Structures in Tokamaks
Vondráček, Petr ; Horáček, Jan (vedoucí práce) ; Gunn, James P. (oponent) ; Svoboda, Vojtěch (oponent)
Tepelný tok plazmatu na pevné struktury v tokamacích Petr Vondráček Odvod energie a částic z plazmatu je klíčovým tématem pro budoucí fúzní reaktory založené na principu magnetického udržení plazmatu, jmenovitě pro tokamaky. Zásadní oblastí pro fúzní výzkum je dobré porozumění procesům řídícím tepelné toky plazmatu dopadající na první stěnu tokamaků. Tato doktorská práce se zaměřuje na experimentální studium tepelných toků plazmatu v různých oblastech tokamaku COMPASS. Pro tyto účely byl v rámci doktorské práce vybudován nový infračervený termografický systém. Pomocí systému jsou studována čtyři hlavní témata. Za prvé je zkoumána úzká okrajová vrstva plazmatu s velice strmým profilem tepelného toku v plazmatických výbojích limitovaných na vnitřním sloupku tokamaku. Je ukázáno, že radiální tloušťka této vrstvy je konzistentní s modelem založeným na transportu částic plazmatu dominovaném drifty. Za druhé je podrobně studováno tepelné namáhání náběžných hran spár v limiterových deskách. Je domonstrováno, že rozložení tepelného toku okolo poloidálních hran je dobře popsáno pomocí optické aproximace. Též je poprvé experimentálně pozorováno tepelné namáhání magneticky stíněných stran toroidálních limiterových spár v souladu s výsledky particle-in-cell simulací. Za třetí jsou zkoumány lokalizované tepelné otisky...
|
host ::
RSS.