Pokročilá rekonstrukce vertikální pozice plazmatu na tokamaku Golem

Abstract

Při tokamakovém výboji často dochází k nežádoucím pohybů plazmatického prstence. Ty určujeme pomocí diagnostik a filtrů, které odstraní šum z naměřených dat. Jedním z těchto filtrů je právě Kalmanův filtr (KF), schopný lépe odstranit šum a predikovat hodnoty sledované proměnné na základě modelu. V této práci budeme vytvářet právě model vertikálních posuvů plazmatu na tokamaku GOLEM. V modelu není zatím zahrnut vliv řídících cívek, nicméně je navrhnut způsob, jak tento efekt zahrnout. Při vytváření modelu jsme určili časovou konstantu komory a také byla poprvé určena časová konstanta kožuchu mající hodnotu 15,46 ms, která je ověřená teoretickým výpočtem a je vyšší, než se předpokládalo. V závěru práce dáváme doporučení, jak pokračovat dále a měřit vertikální polohu plazmatu na tokamaku GOLEM pomocí KF.

During the tokamak discharge there are usually unwanted movements of the plasma ring. We measure these using diagnostics and filters which remove noise from the measured data. Kalman filter (KF) is such a filter. It can very effectively remove the noise and predict values of the observable based on a model. In this thesis we shall derive such model for vertical movement of plasma on the GOLEM tokamak. The model does not include the influence of control coils, however, we suggest a way to incorporate this effect. In the process we determined the time constant of the vessel and we measured for the first time the time constant of the shell to be 15.46 ms. This measurement agrees with the theoretical computation and it is higher than estimated. In the end we give recommendations for measurement of vertical position of plasma on the GOLEM tokamak using the KF.