Témakiírások
Tokamakok mágneses térszerkezete
témakiírás címe
Tokamakok mágneses térszerkezete
doktori iskola
témakiíró
tudományág
témakiírás leírása
A termonukleáris fúziós kutatások mai állása szerint az első generációs fúziós erőművek ú.n. tokamak típusú berendezések lesznek. Ebben a fúzióhoz szükséges forró, plazma halmazállapotú anyagot erős mágneses terekkel tartják egyben.
Az összetartás minőségére természetesen nagy hatással van a mágneses tér mind nagy, mind kis térskálájú szerkezete. A teljes mágneses térszerkezetet a plazmaáram által keltett és külső tekercsekben folyó áramok együttes mágneses tere alkotja.
A mágneses tér komponenseinek mérése különösen a plazma belső tartományaiban igen nehéz feladat. Általában egy-egy mérés nem közvetlenül szolgáltatja a mágneses tér értékét, hanem modellszámítások és a mérés eredményének együttes figyelembevételére van szükség.
A prágai COMPASS tokamakon a KFKI RMKI és a győri Széchenyi Egyetem munkatársai installáltak egy úgynevezett atomnyaláb diagnosztikát, amely a plazmába nagy sebességgel belőtt semleges lítium atomnyaláb ionizálódott részecskéit detektálja. Az ionizálódott részecskék a plazma poloidális mágneses terében toroidálisan eltérülnek, és az eltérülés mértékéből a poloidális mágneses tér bizonyos jellemzőire, idő és térbeli változásaira lehet következtetni. Ugyanezen atomnyaláb fényváltozásaiból a plazmasűrűség-változásokra következtethetünk. Ezen mérések – a semleges nyaláb korlátozott plazmába hatolási mélysége miatt – a plazma szélének diagnosztizálását teszik lehetővé.
A plazma szélében lejátszódó fizikai folyamatok (ELM, GAM, transzportgátak, turbulens transzport) a jelenlegi fúziós plazmafizikai kutatások homlokterébe tartoznak, mivel az összetartás minőségére az ezekben a tartományokban lezajló folyamatok döntő befolyással bírnak.
A PhD fokozat megszerzésére irányuló kutatómunka célja tokamakok mágneses tere kis és nagyléptékű szerkezetének meghatározása mérések végzésével és a mérések kiértékeléséhez szükséges modellszámítások, valamit továbbfejlesztett mágneses egyensúlyi számítások segítségével. A jelölt feladata, többek között, az atomnyaláb diagnosztikához kapcsolódóan
– egy szintetikus diagnosztikai programcsomag kifejlesztése, ami fenomenologikus modellekből kiindulva megadná egy virtuális mérés eredményét.
– A virtuális mérések kiértékelése, a jelenségek megjelenési módjának vizsgálata e diagnosztika szintjén.
– Ezen programcsomag összekapcsolása első elvekből építkező modellekkel.
– Javaslatokat tenni a valódi mérések kiértékelésére, fizikai interpretációjára vonatkozóan.
Az összetartás minőségére természetesen nagy hatással van a mágneses tér mind nagy, mind kis térskálájú szerkezete. A teljes mágneses térszerkezetet a plazmaáram által keltett és külső tekercsekben folyó áramok együttes mágneses tere alkotja.
A mágneses tér komponenseinek mérése különösen a plazma belső tartományaiban igen nehéz feladat. Általában egy-egy mérés nem közvetlenül szolgáltatja a mágneses tér értékét, hanem modellszámítások és a mérés eredményének együttes figyelembevételére van szükség.
A prágai COMPASS tokamakon a KFKI RMKI és a győri Széchenyi Egyetem munkatársai installáltak egy úgynevezett atomnyaláb diagnosztikát, amely a plazmába nagy sebességgel belőtt semleges lítium atomnyaláb ionizálódott részecskéit detektálja. Az ionizálódott részecskék a plazma poloidális mágneses terében toroidálisan eltérülnek, és az eltérülés mértékéből a poloidális mágneses tér bizonyos jellemzőire, idő és térbeli változásaira lehet következtetni. Ugyanezen atomnyaláb fényváltozásaiból a plazmasűrűség-változásokra következtethetünk. Ezen mérések – a semleges nyaláb korlátozott plazmába hatolási mélysége miatt – a plazma szélének diagnosztizálását teszik lehetővé.
A plazma szélében lejátszódó fizikai folyamatok (ELM, GAM, transzportgátak, turbulens transzport) a jelenlegi fúziós plazmafizikai kutatások homlokterébe tartoznak, mivel az összetartás minőségére az ezekben a tartományokban lezajló folyamatok döntő befolyással bírnak.
A PhD fokozat megszerzésére irányuló kutatómunka célja tokamakok mágneses tere kis és nagyléptékű szerkezetének meghatározása mérések végzésével és a mérések kiértékeléséhez szükséges modellszámítások, valamit továbbfejlesztett mágneses egyensúlyi számítások segítségével. A jelölt feladata, többek között, az atomnyaláb diagnosztikához kapcsolódóan
– egy szintetikus diagnosztikai programcsomag kifejlesztése, ami fenomenologikus modellekből kiindulva megadná egy virtuális mérés eredményét.
– A virtuális mérések kiértékelése, a jelenségek megjelenési módjának vizsgálata e diagnosztika szintjén.
– Ezen programcsomag összekapcsolása első elvekből építkező modellekkel.
– Javaslatokat tenni a valódi mérések kiértékelésére, fizikai interpretációjára vonatkozóan.
felvehető hallgatók száma
1 fő
helyszín
KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet
jelentkezési határidő
2010-05-31