Fűtőnyalábok hasznosítása diagnosztikai célra a JT-60SA tokamakon
A fúziós energiatermelés nagyon ígéretes a jövő energiamixe szempontjából, mivel minimális környezetkárosító hatása van, illetve az üzemanyag alacsony áron elérhető és szabályozható a folyamat. Számos kutatás hivatott elősegíteni ennek mihamarabbi megvalósulását.
A japán-európai együttműködés keretein belül épülő JT-60SA, egy szupravezető tokamak típusú berendezés, melyben a 100 millió °C-os plazma eléréséhez többek között nagy energiájú fűtőnyalábokat alkalmaznak. A berendezésre 26 db fűtőnyalábot terveznek. A legnagyobb energiájú 5 MW-os, az összes fűtési teljesítmény pedig 34 MW-ra tervezik. Ezeket a fűtőnyalábokat plazmadiagnosztikai kutatásra is lehet használni. Egy nagy energiájú nyalábot a plazmába lőve, az fényt bocsát ki magából, melyet detektálni tudunk. Ennek segítségével mérni tudjuk a plazma sűrűségét és megfigyelni a benne fellépő turbulenciákat. Az nyalábemissziós spektroszkópia egyike azon kevés diagnosztikáknak melyek képesek vizsgálni ezeket. Dolgozatomban ezen diagnosztika megvalósíthatóságát vizsgáltam a JT-60SA tokamak fűtőnyalábjain.
Munkám során a RENATE (Rate Equation for Neutral Alkali beam TEchnique) szimulációs program segítségével meghatároztam optimális megfigyelési geometriákat és vizsgáltam a térbeli felbontást, illetve a detektált fénymennyiséget. Ezen geometriákra a SOS (Simulation of Spectra) szimulációs programot felhasználva megkaptam a kibocsátott fény spektrumát, mely alapján optimalizáltam optikai szűrőt a különböző spektrumokra, és ennek eredményeképp teljes körűen tudtam jellemezni a megfigyelési geometriát.
