Deutériumjég-pelletek behatolási mélységének meghatározása videódiagnosztikával

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Deutériumjég-pelletek behatolási mélységének meghatározása videódiagnosztikával"

Gizella Teréz Ballané
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Deutériumjég-pelletek behatolási mélységének meghatározása videódiagnosztikával Tavaly volt: Szepesi Tamás 26. február 28.

2 Tartalom 1. Bemutatkozás 2. Röviden az ELM-ekről 3. Az ASDEX Upgrade tokamak és a pelletbelövő-rendszer 4. A videódiagnosztika-rendszer 5. A képek kalibrálása, a behatolási mélység meghatározása

3 1. Bemutatkozás Szepesi Tamás, 1. éves doktorandusz hallgató - fúziós kutatások / mágneses összetartás / tokamak / pelletek - pellet: apró szilárdtestdarabka fagyasztott hidrogénizotóp (D, T) fuelling, edge-control egyéb szilárdtest: transzport-vizsgálat, diagnosztika, killer pellet,... - nem mélyre hatoló pelletek: a plazma szélét lehet befolyásolni (vázlatosan) hőmérséklet-, sűrűség- és nyomásprofil az energia-összetartás alig változik (csökken) plazma széle (edge, pedestal) és közepe (core) függetlenné válik - ELM-ek (Edge Localised Mode) triggerelése pelletekkel H-módban, a plazma edge-ben tapasztalható MHD-instabilitások gyors (~ms) részecske- és energiaveszteség az edge-régióban egy ELM alatt T e a szeparátrixon kívül nő, belül csökken T e a plazma magjában nem változik számottevően edge localised - ELM-mentes H-módokban a plazmasűrűség és a szennyezők koncentrációja is folyamatosan nő a sugárzásos hőleadás is folyamatosan nő, míg végül P sep P HL, és a plazma L-módba esik vissza

4 2. Az ELM-ek - a type III ELM-ek frekvenciája (ν ELM ) csökken a fűtési teljesítménnyel (P tot ), de inkább P tot -P HL a jellemző - tovább növelve a teljesítményt az ELM-ek eltűnnek - még nagyobb P tot -nál megjelennek a type I ELMek, frekvenciájuk nő a fűtési teljesítménnyel - type-i ELM: divertor csúcsterhelése határértéket meghaladó ha f pel > f ELM : ΔW / ELM csökken (egyenletesebb terhelés) forrás: Zohm ΔW W ELM ELM τ =,2 - ez az összefüggés vonatkozik a triggerelt ELM-ekre is! Az egyensúly beállásához azonban idő kell (,1-,2s), ellenben a frekvencia azonnal követi f pel -t. - hol keletkezik az ELM? Karakterisztikus ideje (growth time)? - Mi a max. triggerelési frekvencia? HFS / LFS pelletbelövések? f E

5 3. Az ASDEX Upgrade tokamak Technikai adatok: Teljes magasság 9 m Teljes sugár 5 m Tömeg 8 t Belső fal anyaga grafit Toroidális tekercsek száma 16 Poloidális tekercsek száma 12 Max. mágneses tér 3.1 T Plazmaáram.4 MA MA Plazma élettartam < 1 s Lövések közötti idő 15-2 perc Adatmennyiség / lövés kb..5 GByte Plazma fűtés: up to 27 MW Ohmikus 1 MW NBI 2 MW ( 2 H = D) részecske-energia 6 kev és 1 kev ICRH 6 MW (3 MHz - 12 MHz) ECRH 2 x 2 MW (12 GHz) forrás: ASDEX Upgrade Intranet Tipikus plazmaparaméterek: Nagysugár R 1.65 m Vízszintes kissugár a.5 m Függőleges kissugár b.8 m Elliptikusság b/a 1.8 Triangularitás (felső/alsó).1 /.3, 1999-től:.4 /.4 Plazmatípusok D, H, He Plazmatérfogat 14 m 3 Plazma tömege 3 mg Elektronsűrűség 1 x 1 2 m -3 Plazmahőmérséklet 6-1 millió fok

6 3. A pelletbelövő-rendszer Pellet sebesség: 24, 6, 1 m/s forrás: Belonohy Éva szakdolgozata

7 4. A videódiagnosztika-rendszer Triggerek: - pellet monitorozó dióda - cutter + késleltetés forrás: Kocsis et al. Rev. Sci. Instrum 75, No. 11, p 4754, Nov. 24

8 5. A képek kalibrálása

9 5. A képek kalibrálása

10 5. A képek kalibrálása átalakítások lineáris trafókkal - forgatás (középpont körül) - nagyítás - eltolás DS FS DS NEW

11 5. A képek kalibrálása A kalibráció ellenőrzése vákuumkamra belső szerkezete - téglák -divertor egyéb információ - pelletbelövési egyenes - vákuumkamra

12 pelletpálya: átlós metszéssíkok mentén a maximum értékek jelölik ki - empirikus képlet a pályára: 5. A behatolási mélység meghatározása ) ( ) sin( v ) ( 1 ) cos( v ) ( 1 = + = = + t z t z t a b R t R a θ φ φ

13 5. A behatolási mélység meghatározása feltevés: a pellet az R-z síkban mozog behatolási mélység: a pelletfelhő eleje és vége közötti távolság - meghatározása a kalibráció után lehetséges: (x,y ) (R,z ) (x f,y f ) (R f,z f ) d = ( R R z f 2 2 ) + ( z f ) pelletpálya: átlós metszéssíkok mentén a maximum értékek jelölik ki

14 Források P.T. Lang és mások: ELM pace making and mitigation by pellet injection in ASDEX Upgrade, Nuclear Fusion 44 (24), P.T. Lang és mások: Investigations on the ELM cycle by local 3D perturbation experiments, készülőfélben Kocsis G. és mások: Rev. Sci. Instrum 75 (24), No. 11, 4754 H. Zohm: Edge Localised Modes, PPCF 38, Kocsis G. és mások: Pellet-plasma interaction studies at ASDEX Upgrade

Hasonló dokumentumok

Deutériumjég-pelletek behatolási mélységének meghatározása videódiagnosztikával

Deutériumjég-pelletek behatolási mélységének meghatározása videódiagnosztikával Szepesi Tamás 26. június 14. Tartalom 1. Pelletek és az ELM pace making 2. Pelletbelövő-rendszerek az ASDEX Upgrade tokamakon