|
|
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...
|
|
|
Aplikace metody hraničních prvků při výpočtu elektrického pole radiofrekvenční iontové pasti
Vavřička, Radek ; Roučka, Štěpán (vedoucí práce) ; Hromádka, Jakub (oponent)
V této práci se věnujeme numerickým metodám řešení Laplaceovy úlohy. Srov- náváme metodu hraničních prvků (BEM), implementovanou pomocí knihovny Bempp, a metodu konečných prvků (FEM), implementovanou pomocí knihovny FEniCS, a to pro ilustrační příklad multipólu i pro specifickou radiofrekvenční iontovou past, jejíž model vytvoříme v programu Gmsh. Abychom určili efektiv- nost metody, zkoumáme dobu výpočtu, paměťovou náročnost a celkovou kvadra- tickou odchylku od teoretických hodnot, známe-li je. Získané hodnoty elektrické intenzity následně použijeme k simulaci pohybu částice v pasti, opět srovnáváme BEM a FEM. 1 2
|
|
| |
|
|
Diagnostika plazmatu s využitím sond složité geometrie
Palacký, Jakub ; Hrach, Rudolf (vedoucí práce) ; Roučka, Štěpán (oponent)
Při zkoumání chování plazmatu je důležité znát jeho parametry. K tomuto účelu existuje mnoho diagnostických metod, jednou z nich je sondová diagnostika. Jde o lokální metodu, při které dochází ke kontaktu plazmatu s vnořeným materiálem. Tato práce se zabývá touto diagnostickou metodou. Přináší ucelený přehled aktuálně používaných sond v nízkoteplotním a hlavně ve vysokoteplotním plazmatu. Soustředí se také na rozvoj a využití nejnovějších pokroků v oblasti počítačové fyziky pro vytvoření dvoudimenzionálního modelu interakce nízkoteplotního plazmatu s vnořenou pevnou látkou. Úkolem je vytvořit částicový model nízkoteplotního plazmatu s vnořenou kovovou elektrodou, dále provedení simulací měření a interpretace naměřených dat.
|
|
|
Analýza sondové charakteristiky s využitím neuronových sítí
Rafaj, Filip ; Roučka, Štěpán (vedoucí práce) ; Kocán, Pavel (oponent)
Langmuirovy sondy jsou na naší fakultě používány pro měření voltampérové charakteristiky nízkoteplotního slabě ionizovaného plazmatu. Z těchto měření se určuje elektronová teplota a koncentrace elektronů. Klasická metoda určování je založena na lineárním fitování metodou nejmenších čtverců. V této práci používáme neuronové sítě jako alternativní metodu určování zmíněných parametrů plazmatu. S pomocí stochastic gradient descent a backpropagation algoritmů a trénovacích dat založených na analytickém modelu charakteristiky vytvoříme dopřednou neuronovou síť. Dále studujeme přestnost, robustnost a výpočetní náročnost sítě v porovnání s klasikou metodou. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Metoda iontového zobrazování ve fotodisociačních experimentech v molekulových paprscích
Košťál, Pavel ; Fárník, Michal (vedoucí práce) ; Roučka, Štěpán (oponent)
V rámci této diplomové práci jsem se seznámil s metodou iontového zobrazení v experimentu s molekulovým paprskem. Vytvořil jsem program na sběr dat. Podstatným rysem tohoto programu je, že dokáže pracovat se třemi různými nezávislými CCD kamerami, které jsou v laboratoři k dispozici na různých experimentálních zařízeních. Další výhodou je, že dokáže filtrovat měřená data. Dále jsem vytvořil dvě simulace experimentu. První z nich je simulace VMI a druhá ukazuje efekty nedokonalosti geometrie aparatury na naměřených datech. Poslední program je používán pro konverzi dat mezi naměřenými výsledky a vyhodnocovacími programy. Výše uvedené programy jsem otestoval v~měřeních disociace HBr molekuly při 243 nm.
|
|
|
Produkce chladných iontů
Tran, Thuy Dung ; Plašil, Radek (vedoucí práce) ; Roučka, Štěpán (oponent)
1 Abstrakt: Pro pochopení evoluce chemického složení v chladných mezihvězdných oblacích plynů je třeba zkoumat iont-molekulové reakce při teplotách 10 K až 300 K při nízkých tlacích. Experimenty tohoto typu umožňuje aparatura Ion Trap, která je v laboratoři Katedry fyziky povrchů a plazmatu k dispozici, jejímž stěžejním prvkem je radiofrekvenční 22-pólová past, v níž zkoumané reakce probíhají. Pro zachycení iontů v pasti je třeba, aby byly dobře fokusované v prostoru, čase i energii. Pro splnění těchto podmínek je třeba nalézt vhodné nastavení parametrů zdroje, který je nyní používán v laboratoři.
|
|
|
Laboratory astrochemistry and applications of computer simulations
Roučka, Štěpán
Tato práce je zaměřena na laboratorní studium chemie iontů v podmínkách relevantních pro astrofyziku. Mezi tři hlavní výstupy práce patří: Za prvé: práce na experimentálním studiu rychlostního k eficientu reakce asociativního odtržení H- + H → H2 + e- . V práci je popsáno měření rychlostního koeficientu v teplotním rozsahu 10-135 K. Za druhé: návrh nové aparatury pro detekci elektronů vzniklých v iontové pasti a pro měření jejich energie. Popsány jsou počítačové modely a předběžné experimentální výsledky. Za třetí: vývoj modelu chlazení elektronů v dohasínajícím plazmatu a jeho aplikace při analýze výsledků měření rekombinace H3 + .
|
|
|
Laboratory astrochemistry and applications of computer simulations
Roučka, Štěpán ; Hrach, Rudolf (vedoucí práce) ; Bonaventura, Zdeněk (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Tato práce je zaměřena na laboratorní studium chemie iontů v podmínkách relevantních pro astrofyziku. Mezi tři hlavní výstupy práce patří: Za prvé: práce na experimentálním studiu rychlostního koeficientu reakce asociativního odtržení H- + H -> H2 + e-. V práci je popsáno měření rychlostního koeficientu v teplotním rozsa\-hu 10-135 K. Za druhé: návrh nové aparatury pro detekci elektronů vzniklých v iontové pasti a pro měření jejich energie. Popsány jsou počítačové modely a předběžné experimentální výsledky. Za třetí: vývoj modelu chlazení elektronů v dohasínajícím plazmatu a jeho aplikace při analýze výsledků měření rekombinace H3+.
|
|
|
Studium interakce plazma-pevná látka při středních tlacích
Roučka, Štěpán ; Hrach, Rudolf (vedoucí práce) ; Novotný, Dušan (oponent)
Předmětem práce je částicové modelování plazmatu při středních tlacích. Hlavní výsledky práce se týkají modelování srážek v algoritmu typu particlein-cell. V práci jsou diskutovány různé metody simulace srážek a je diskutována jejich přesnost a rychlost výpočtu. Dále byla navržena nová modikace algoritmu particle-in-cell pro použití při středních tlacích. Numerické testy uvedené v závěrečné kapitole ukazují výhody nového algoritmu.
|
host ::
RSS.