Plazmahullámok összetett diagnosztikai elemzését támogató modul fejlesztése

A fúziós berendezésekkel végzett kísérletek eredményei hozzájárulnak a fúziós energiatermelés jövőbeli megvalósításához. Ehhez nélkülözhetetlen a fúziós berendezésekben lejátszódó folyamatok megértése, amihez a különböző diagnosztikák által rögzített jelek kiértékelése vezet. A tokamak típusú fúziós berendezésekben a mágneses összetartást toroidális plazmaárammal oldják meg, ennek következtében alapvetően impulzus üzemű. Egy tokamakban lejátszódó kisüléseket számtalan különböző fizikai elven alapuló detektorral követhetünk, melyek által rögzített adatok kezeléséhez és feldolgozásához különböző programok állnak rendelkezésünkre.

A Nukleáris Technika Intézetben fejlesztett NTI Wavelet Tools programcsomag idő-frekvencia transzformáción alapuló jelfeldolgozást végez, azaz jelek spektrális felbontásának vizsgálatára ad lehetőséget. A programcsomag azonban eddig egyszerre csak egyféle diagnosztika jelének beolvasását és statisztikai feldolgozását volt képes elvégezni. Az IDL (Interactive Data Language) nyelven írt programhoz a TDK munkám során Python nyelven egy előfeldolgozó modult fejlesztettem, mely megkönnyíti a különböző diagnosztikák összetett jeleinek kombinálását és együttes feldolgozását. Az új modul célja, hogy több diagnosztika jelét is felhasználhassuk ugyanazon fizikai jellemző számítására. A kifejlesztett modul elvégzi az adatok előkészítését, melyekkel aztán az NTI Wavelet Tools felhasználásával átfogó elemzést készíthetünk a berendezésben kialakuló plazmahullámokról.

A tokamak plazmában különböző hullámok alakulhatnak ki, melyek térbeli struktúráját a radiális sajátfüggvény mellett az ún. toroidális és poloidális módusszámokkal jellemezhetjük, melyeket az NTI Wavelet Tools programcsomag segítségével a diagnosztikák jeleiből számíthatunk [1]. A módusszámok meghatározása hagyományosan a mágneses szondák jeleiből történik, de dolgozatomban ezt kiegészítettem más diagnosztikák jeleivel, ami jelentősen javított a meghatározás pontosságán.

Irodalom:

[1] L. Horváth, P. Zs. Pölöskei, G. Papp, M. Maraschek, K. H. Schuhbeck, G. I. Pokol, the EUROfusion MST1 Team and the ASDEX Upgrade Team, „Reducing systematic errors in time-frequency resolved mode number analysis”, Plasma Physics and Controlled Fusion, accepted for publication (2015)

szerző

• 
  Nyáry Anna
  Fizika alapszak (BSc)
  alapképzés (BA/BSc)

konzulensek

• 
  Dr. Pokol Gergő
  egyetemi docens, Nukleáris Technika Tanszék
  
• 
  Cseh Gábor
  Tudományos segédmunkatárs, Wigner Fizikai Kutatóközpont (külső)

helyezés