|
|
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...
|
|
|
Fluctuations in the scrape-off layer and edge plasma of the COMPASS tokamak
Seidl, Jakub ; Jiráková, Kateřina ; Adámek, Jiří ; Grover, Ondřej ; Horáček, Jan ; Hron, Martin ; Vondráček, Petr
We have identified two distinct types of turbulent fluctuations in COMPASS plasmas, the high-frequency edge oscillations and low-frequency SOL blobs. The transition region is localized in the near SOL, where both types spatially overlap and interact and the radial particle transport gradually transfers from high to low frequencies. Even though skewness of isat fluctuations is positive even inside LCFS, distinguishable Gamma-distributed PDF, formed by the low-frequency fluctuations, arises in the near SOL. This supports, together with turbulence spreading rate being positive in the near SOL but negative in the edge, the picture presented in [3] that most of the fluctuations that form a positive skewness in the edge region disappear around LCFS and new blobs are formed in the near SOL. Further, we cannot confirm the assumption that the blobs are generated randomly according to a Poisson process. Oscillations of all measured quantities, incl. radial particle flux, in the near SOL are peaked around ∼13 kHz. This seems to correspond to a poloidally rotating structure with a rather large poloidal wave-length ∼ 15 − 20 cm, that at least partly modulates blob generation. Nevertheless, we note that time separation of blobs becomes more random further in the SOL, possibly due to differences in their individual propagation. These observations hold for diverted plasmas, but the situation may be different in limited low-elongation plasmas where the radius of zero skewness was observed to be shifted significantly (several cm) inwards, compared to diverted configuration, and Gamma-like PDF is detected even inside the LCFS. Study of these plasmas is ongoing.
|
|
|
Fluctuations in the scrape-off layer and edge plasma of the COMPASS tokamak
Seidl, Jakub ; Jiráková, Kateřina ; Adámek, Jiří ; Grover, Ondřej ; Horáček, Jan ; Hron, Martin ; Vondráček, Petr
In this work we study properties of turbulent structures in the scrape-off layer (SOL) and edge plasma of the COMPASS tokamak. Two distinct types of coherent oscillations are observed: a) broadband high frequency branch rotating in the electron diamagnetic direction, appearing mainly in the confined region but protruding also to the SOL b) low-frequency blobs rotating in an opposite poloidal direction, formed in the vicinity of the radius of zero electric field. The transition region is localized in the near SOL, where both types spatially overlap and interact and the radial particle transport gradually transfers from high to low frequencies. Even though skewness of fluctuations of the ion saturation current is positive even inside LCFS, distinguishable Gamma-distributed PDF, formed by the low-frequency fluctuations, arises in the near SOL and most of the fluctuations that form a positive skewness in the edge region disappear around LCFS.
|
|
|
Local sharpness prediction and image segmentation
Kopál, Jakub ; Šikudová, Elena (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent)
Problém automatickej segmentácie obrazu sa ukázal byť zložitý a dodnes nie zcela vyriešený. Kedže sa jedná o tak komplexný problém, táto práca sa ho ne- pokúša riešiť vo svojej najobecnejšej podobe. Namiesto toho sa zameriava na automatickú, binárnu segmentáciu obrazu, s možnosťou zvoliť rôzne atribúty podla ktorých sa má segmentácia vykonávať. Medzi tieto atribúty patrí ostrosť a farba obrazu. Výsledky segmentácie založenej na predpoklade "zaostrený objekt, nezaostrenéokolie"saukázalibyťvelmipodobnégroundtruthnaobrázkochktoré tento predpoklad spĺňajú.
|
|
|
Hybrid renderer
Goliaš, Matúš ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent)
Názov práce: Hybridný renderer Autor: Matúš Goliaš Katedra: Katedra softwaru a výuky informatiky Vedúci práce: RNDr. Josef Pelikán, KSVI Abstrakt: V medicínskych aplikáciách sa často používajú aj objemové dáta aj polopriehľadné objekty definované ich povrchom. Avšak, vykresľovanie obidvoch typov dát spolu je dosť zložité. Táto práca poskytuje popis algoritmu prechodu lúčov pre vykresle- nie objemových dát. V algoritme sa opierame o model lúča prechádzajúceho plynným prostredím, ktorý popisuje vyžarovanie a pohlcovanie svetla. Ďalej rozoberáme problémy spojené s pridaním povrchovo daných objektov k objemu vzhľadom k tomuto algoritmu. Potom podávame návrh na rozšírenie algoritmu prechodu lúčov, ktorý vezme v úvahu tieto objekty a vykreslí ich správne spolu s objemom. Pritom porovnávame prístupy k riešeniu jednotlivých krokov algo- ritmu. Nakoniec naše riešenie implementujeme v aplikácií pre prezeranie obje- mových dát. Túto aplikáciu vytvárame za pomoci OpenGL a diskutujeme o mož- ných prístupoch skutočnej implementácie algoritmu. Naviac, aplikáciu obohatíme o možnosti vchádzania kamerou do vnútra objemu, rezanie celej scény rovinami a interaktívnu úpravu prechodových funkcií, ktoré definujú farebnú reprezentáciu hodnôt v objeme. Pritom každú z týchto súčastí popíšeme a prediskutujeme jej implementačné...
|
|
|
Big data visualization
Lehončák, Michal ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent)
V dnešnej dobe sú dáta neoddeliteľnou súčasťou nášho života. Ich objem každým dňom narastá a často nám ich množstvo bráni v pochopení toho, čo pre nás vlastne tieto dáta znamenajú. Cieľom tejto práce je preto vyvinúť aplikáciu slúžiacu k analýze a vizualizácii veľkých dát. Súčasťou práce je aj prieskum štatistických metód využívaných k redukcii objemu aj dimenzie dát a implementácia vybraných algoritmov v tomto obore. Ďalším cieľom je preskúmať možnosti moderných grafických kariet, keďže ich výkonnosť sa každým rokom násobne zvyšuje. Vizualizácia by mala prebiehať za pomoci grafického procesora s dátami zobrazenými vo forme bodov v 3D priestore a uživateľ by mal mať možnosť si tieto dáta interaktívne prehliadať.
|
|
|
Volumetric data processing for CT enterography
Horáček, Jan ; Pelikán, Josef (vedoucí práce) ; Czanner, Silvester (oponent) ; Schier, Jan (oponent)
Název: Zpracování objemových dat pro CT enterografii Autor: Jan Horáček Katedra: Katedra software a výuky informatiky Vedoucí: RNDr. Josef Pelikán, Katedra software a výuky informatiky Abstrakt: Primárním cílem našeho výzkumu bylo vyvinout algoritmy pro zpra- cování, segmentaci a sledování průběhu tenkého střeva na snímcích CT entero- grafie. Tenké střevo je spletitý orgán, u každého člověka výrazně odlišný a ani dva skeny jednoho pacienta nemusí být nutně podobné. Metoda CT entero- grafie využívá kontrastních materiálů ke zvýraznění a vyčištění střeva na snímcích výpočetní tomografie. Tím pádem mohou být diagnostikovány různé zánětlivé choroby, obstrukce a podobně. Ovšem manuální zpracování těchto snímků je vel- mi náročné. Vyžaduje mnoho času a úsilí kvůli tvaru střevního traktu, velkému množství šumu na snímcích a celkové velikosti dat. To může vést k chybám či přehlédnutím. Kvůli zjednodušení diagnostiky jsme připravili sadu metod pro automatické předzpracování, segmentaci a sledování průběhu, jejichž výsledky jsou vhodné pro přehlednou vizualizaci. Prvním krokem bylo umožnění využití algoritmu pro vysoce kvalitní odstraňování šumu na objemová data. Navrhli jsme implementační...
|
|
|
Software-based eye tracking
Dominec, Adam ; Zitová, Barbara (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent)
Abstrakt. Tato práce pojednává a softwarové knihovně pro sledování směru pohledu. Typickou aplikací je uživatel, který sleduje obrazovku svého počítače. Veškerá data se pořizují z jedné videokamery a zpracovávají v reálném čase. Vzniklý software je volně dostupný včetně svého zdrojového kódu. 1
|
|
|
Real-Time Light Transport in Analytically Integrable Participating Media
Iser, Tomáš ; Elek, Oskár (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent)
Zaměřením práce je vykreslování scén v reálném čase v opticky aktivních mé- diích, např. v mlze. Tato média významně ovlivňují vzhled vykreslované scény. Jedná se tedy o důležitý problém, jehož fyzikálně přesné řešení však vyžaduje výpočetně náročnou simulaci velkého množství interakcí mezi světlem a části- cemi média, zejména při simulování vícenásobných rozptylů. Stávající přístupy pro výpočty v reálném čase jsou většinou založené na empirických metodách, si- mulují jen jednou rozptýlené světlo nebo uvažují pouze homogenní média. Tato práce stručně přibližuje tyto přístupy a následně představuje zdokonalenou me- todu pro simulaci vícenásobných rozptylů v reálném čase v kvazi-heterogenních médiích. K tomuto účelu využívá analyticky integrovatelné funkce hustoty a efek- tivní filtrování v MIP mapách s technikami pro minimalizaci nedílných vizuálních nepřesností. Řešení bylo implementováno a vyhodnoceno v kombinované CPU / GPU aplikaci. Výsledná vysoce paralelní metoda dosahuje dobré vizuální věrnosti a dokáže zpracovat jeden snímek za pouhých několik milisekund.
|
|
|
Design and implementation of the plasma control system for the COMPASS tokamak
Janky, Filip ; Horáček, Jan (vedoucí práce) ; Kudrna, Pavel (oponent) ; Svoboda, Vojtěch (oponent)
Návrh a implementácia systému kontroly plazmy Mgr. Filip Janky Tokamak COMPASS po opätovnom uvedení do prevádzky v roku 2007 potre- boval nový digitálny kontrolný systém pre svoj experimentálny výskum. Táto dizertačná práca prezentuje návrh a implementáciu kontroly hlavných parametrov plazmy ako prúd, poloha, tvar a elektrónová hustota. Vylepšená kontrola prúdu plazmy s resetovaním referenčných hodnôt potlačuje oscilácie, zabraňuje prekmitu a tak predlžuje trvanie plazmy. Opísaná metóda na určovanie polohy plazmy, vy- ladenie kontroléru a skrátenie oneskorenia, zvýšila stabilitu polohy plazmy a znížila výskyt dizrupcií. Tvar plazmy je kotrolovaný doprednou väzbou s metódou na potlačovanie oscilácií spôsobených vzájomnou indukčnosťou medzi zdrojmi a tiež tým, že využívajú spoločné vinutie. Priemerná elektrónová hustota je v reálnom čase korigovaná podľa d'lžky trasy vlny interferometru plazmou a nelineárnosťou merania. Prezentované kontroléry a ich vylepšenia zohrali kľúčovú úlohu k dosi- ahnutiu H-módu a naplneniu experimentálneho programu. Klíčová slova: tokamak, kontrola prúdu plazmy, kontrola polohy plazmy, kon- trola tvaru plazmy, kontrola elektrónovej hustoty 1
|
host ::
RSS.