Studium okrajového plazmatu v tokamacích pomocí pokročilých elektrických sond

Abstract

Tato práce se zabývá studiem okrajového plazmatu v tokamacích pomocí pokročilých elektrických sond. V první a druhé kapitole je čtenáři poskytnut teoretický úvod do základních pojmů z fyziky okrajového plazmatu, elektrických sond a numerických simulací. V experimentální části je pro tokamak COMPASS a GOLEM provedena analýza sondových dat, se zaměřením na fluktuace parametrů plazmatu a jejich profily. Je pozorován pokles úrovně relativních fluktuací parametrů plazmatu v oblasti rychlostní střihové vrstvy a diskutován vliv kvazikoherentního módu na tento pokles. Porovnáním výsledků numerických simulací tunelové sondy s experimentálně měřenými veličinami je měřena elektronová teplota s vysokým časovým rozlišením. Na elektronové straně tunelové sondy získáváme dobrý souhlas mezi experimentem a simulacemi.

This diploma thesis is dedicated to edge plasma studies in tokamaks by the means of advanced electric probes. After introduction of the theory and basic concepts of edge plasma physics, electric probes and numerical simulations, the analysis of probe data from COMPASS and GOLEM tokamaks is performed. Main focus is given to the fluctuations of plasma parameters and their respective profiles. A decrease of the level of relative fluctuations of plasma parameters in the velocity shear layer is observed and the impact of a quasicoherent mode on this decrease is discussed. The electron temperature is determined by the interpolation of measured tunnel probe current ratio in the scope of a wide parametric scan performed by numerical simulations, resulting in a high time resolution. This technique is cross-checked by a comparison with established electron temperature measurement methods. A good agreement between experiment and simulations on the electron side of the tunnel is observed.