Pinče

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět se zaměřuje na fyziku a techniku magnetických pinčů, jež představují jeden z nejúčinnějších způsobů, jak

vytvořit plazma o vysoké hustotě energie (>100 kJ/cm3). V tomto předmětu se studenti seznámí se základní teorií, současnými výzkumnými trendy a aplikacemi magnetických pinčů. Cílem předmětu je ukázat, že princip magnetických pinčů se přirozeně vyskytuje jak v laboratorním, tak astrofyzikálním plazmatu a má dopad na celou řadu aplikací. Předmět proto přispívá k lepšímu pochopení základních procesů v plazmatu.

Požadavky:

Znalosti na úrovni základního kursu fyziky

02TEF1,2 Teoretická fyzika 1,2

Osnova přednášek:

1. Historie výzkumu magnetických pinčů, základní konfigurace a principy

2. Nejdůležitější aplikace magnetických pinčů: z-pinč jako nejvýkonnější laboratorní zdroj rtg. záření, aj.

3. Moderní impulzní generátory proudu, Marxův generátor, formující linka, magnetická izolace

4. Současné trendy výzkumu: laboratorní astrofyzika, účinná produkce energetických částic, termonukleární syntéza

5. Základní teorie z-pinče: rovnovážný pinč (Bennettova rovnováha, energetická bilance, elektromagnetický kolaps)

6. Základní teorie z-pinče: dynamický pinč, magnetická Rayleigh-Taylorova nestabilita a další studované fyzikální jevy

7. Mechanismy produkce rtg. záření v z-pinčích

8. Mechanismy urychlení iontů a elektronů v z-pinčích

9. Mechanismy produkce a detekce rychlých neutronů v z-pinčích

10. Způsoby využití z-pinčů ve výzkumu řízené termojaderné syntézy

11. Fenomenologická magnetohydrodynamika, zamrzlé a difusní magnetické pole, magnetická energie a napětí

12. Magnetohydrostatika, bezsilové konfigurace, samoorganizace magnetického pole (magnetické dynamo, alfa efekt, turbulence, neideální plazma, kulové blesky)

13. Z-pinčový výzkum v EU, Rusku, USA, Číně, ČR

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

Studenti se seznámí s výbojovým principem přípravy plazmatu s vysokou hustotou energie schopného produkovat fúzní neutrony

Schopnosti:

Příprava plazmatu s vysokou hustotou energie schopného produkovat fúzní neutrony

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] M. Haines, A review of the dense Z-pinch, Plasma Phys. Control. Fusion vol. 53, 2011, art. no. 093001.

[2] Ryutov, Derzon, Matzen: The Physics of Fast Pinces, Review of Modern Physics, Vol 72, 2000, pp. 167 - 221.

Doporučená literatura:

[3] M.A. Liberman et al, Physics of High_Density Plasmas, Springer1998

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzika a technika termojaderné fúze (povinný předmět oboru)