Diagnostika plazmatu

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět umožní získat přehled o měření základních parametrů horkého plazmatu a jeho jednotlivých komponent -

hustoty, teploty, elektromagnetických polí, záření a energií s časovým a prostorovým rozlišením. Studenti se seznámí s principy, metodikou, demonstracemi, příklady a aplikacemi základních měření.

Požadavky:

Znalosti na úrovni základního kursu fyziky

02TEF1,2 Teoretická fyzika 1,2

Osnova přednášek:

1. Měření proudů, napětí a magnetických polí.

2. Detekce rtg. záření, rtg. a XUV spektroskopie, druhy spektroskopů.

3. Atomová a radiační fyzika (elementární procesy, radiační transport), spektroskopické metody stanovení parametrů plazmatu, model lokální termodynamické rovnováhy, srážkově-zářivý, koronální a nestacionární, podmínky a kriteria.

4. Rentgenová spektroskopie s časovým, prostorovým a spektrálním rozlišením, PIN detektory, polychromátory, dírkové kamery, MCP, streak kamery, bolometrie, tomografie.

5. Impulsní laser jako aktivní diagnostika měření hustot a jejich gradientů. Interferometre, šlírová a stínová metoda, Thompsonův rozptyl.

6. Praktická měření.

7. Sondová měření.

8. Svazky neutrálních částic jako aktivní diagnostika, detekce neutrálních částic.

9. Mikrovlnná diagnostika.

10. Diagnostika interakce plazmatu se stěnou.

11. Detekce energetických elektronů, iontů a fotonů s časovým, prostorovým a energetickým rozlišením.

12. Detekce fúzních neutronů s časovým prostorovým a energetickým rozlišením.

13. Analýza a zpracování neutronových signálů metodami time-of-flight, MC, metody rekonstrukce signálu a určení časového vývoje energetického spektra.

Osnova cvičení:

Procvičování problémů na téma:

měření proudů, napětí a magnetických polí; detekce rtg. záření, rtg. a XUV spektroskopie, druhy spektroskopů; atomová a radiační fyzika (elementární procesy, radiační transport), spektroskopické metody stanovení parametrů plazmatu, model lokální termodynamické rovnováhy, srážkově-zářivý, koronální a nestacionární, podmínky a kriteria; rentgenová spektroskopie s časovým, prostorovým a spektrálním rozlišením, PIN detektory, polychromátory, dírkové kamery, MCP, streak kamery, bolometrie, tomografie; impulsní laser jako aktivní diagnostika měření hustot a jejich gradientů; praktická měření; sondová měření; svazky neutrálních částic jako aktivní diagnostika, detekce neutrálních částic; mikrovlnná diagnostika; diagnostika interakce plazmatu se stěnou; detekce fúzních neutronů s časovým prostorovým a energetickým rozlišením; analýza a zpracování neutronových signálů metodami time-of-flight, MC, metody rekonstrukce signálu a určení časového vývoje energetického spektra

Cíle studia:

Znalosti:

Student získá přehled o měření základních parametrů horkého plazmatu

Schopnosti:

Měření základních parametrů horkého plazmatu a jeho jednotlivých komponent - hustoty, teploty, elektromagnetických polí, záření a energií s časovým a prostorovým rozlišením.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] I.H. Hutchinson. Principles of Plasma Diagnostics. Cambridge University Press, 2005. ISBN 9780521675741.

[2] F.F. Chen. Introduction to Plasma Physics. Springer US, 2012. ISBN 9781475704594.

[3] J. Wesson and D.J. Campbell. Tokamaks. International Series of Monographs on Physics. OUP Oxford, 2011. ISBN 9780199592234.

Doporučená literatura:

[4]Griem, Lowberg: Methods of Experimental Physics, Vol.9 Plasma Physics Part A, Part B, Academic Press New York and London, 1970

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzika a technika termojaderné fúze (povinný předmět oboru)
• Fyzika plazmatu a termojaderné fúze (povinný předmět programu)